虽然反应堆压力容器内的流动较为复杂,然而其流动仍然有规律可循。由于安注流速一般都大于一回路流速,下降环腔流体的流速,其在一回路冷段或下降环腔内的混合流动大多数可归纳为横穿射流或冲击射流。目前,对射流的流动行为研究已经很多,然而对射流在传热方面的研究工作,随着近年电子冷却技术的兴起,才为人们所重视。因此,根据射流的特点展开对反应堆压力容器安注时传热的研究,可以建立流动和传热的宏观联系,有助于理解下降环腔内流动和传热的进行。
本文对一种安注接管安装在压力容器上的直接安注模型进行了瞬态传热实验研究,并结合射流理论对下降环腔内流动和传热进行了分析。
横穿射流在下降环腔内可能出现的模式有3种:
贴壁流动: 螺杆机组当横流流速较高,射流速度低,射流不能深入横流内部,在喷管口就改变方向沿喷管侧的壁面向横流下游流动。
射入流动:当射流的速度足够大,就会射入横流内部,此时射流在横流内部与之发生混合。
穿透流动:当射流的速度进一步增强时,就可能穿透横流,但由于横流的作用,射流流动已经折转向横流的流动方向,因此射流并不会与壁面发生剧烈的正碰,只是其流动的边缘与壁面擦碰。
由于横穿射流可能出现贴壁流动、射入流动、穿透流动等3种流动形式,对于下降环腔来说,环腔内各处的流体混合温度和对流换热系数也就各不相同。