振荡条件下熔融池传热特性研究

来源：核动力工程杂志2024年第5期北京时间：

作者：罗思民, 展德奎, 陈鹏

单位：中广核研究院有限公司，广东深圳，518031；

摘要：为获得振荡条件下熔融池的传热特性，本研究以海洋小型反应堆（简称海洋小堆）双层熔融池为对象开展实验研究。实验采用氟化液FC-40和水分别模拟熔融池的氧化层和金属层，获得了不同振荡条件下熔融池的温度场以及传热量的瞬态变化情况。实验结果显示，振荡条件在运动初始阶段对熔融池的影响最为剧烈，随着振荡运动的持续，熔融池会达到热平衡准稳态。一般情况下，振荡条件下熔融池的温度分层减弱，整体温度较静止条件下的温度低，且向冷却壁面的传热量增大。在相同的高强度振荡条件下，纵向振荡的影响比横向振荡更为剧烈，而在低强度振荡条件下，纵向振荡的影响可以忽略。此外，本研究提出了一个新的无量纲参数<i>Lo</i>来表征振荡影响强度，该参数表示在振荡条件下，特征振荡附加力与流体的特征剪切力之比，可用于量化在相同振荡方向条件下不同振荡强度的影响。本研究成果可为海洋小堆的熔融物堆内滞留（IVR）分析和安全系统的设计提供有价值的参考。

关键词：海洋小堆, 熔融池, 振荡条件

基金资助：国家重点研发计划（2019YFB1900702）