自然循环条件下蒸汽发生器倒U型管流量分配特性研究

来源：核动力工程杂志2021年第1期北京时间：

作者：赵鹏程, 衣 峰, 余红星, 石 巍, 王天石, 夏榜样, 陈宝文

摘要：以欧洲压水堆热工实验装置（PWR PACTEL）一回路系统蒸汽发生器为研究对象，首先，基于流体一维流动模型的质量、动量和能量守恒方程建立管道进出口压降以及传热与流体流量之间的关系；其次，以遗传算法为基础开发倒U型管蒸汽发生器流量分配计算程序，采用基准实验对程序正确性和可靠性开展验证；最后，利用流量分配程序计算蒸汽发生器倒U型管管组的流量分布情况，研究管高、管长以及一/二次侧换热系数对蒸汽发生器内流量分配的影响。结果表明，所开发流量分配程序计算结果与实验吻合良好；在选定的自然循环工况下，该蒸汽发生器中长管更易发生倒流，且倒流现象呈现分布范围广、单管流量低的特点；倒U型管内正流流速与管长成反比，与管高成正比，倒流流速随着管长的增加保持不变，与管高呈反比关系；传热系数较低时，总流量与传热系数成反比关系，当传热系数高于特定值后部分管内发生倒流，总流量骤降。

关键词：蒸汽发生器, 自然循环, U型管倒流, 流量分配