六边形组件棒束通道内液态铅铋流动传热特性实验研究

摘要

为探究液态铅铋在六边形组件棒束通道内流动传热特性,开展了操作压力为0~250 kPa、实验段入口温度为200~300℃、热流密度为0~47071.48 W·m^(-2)、质量流量为0~4 kg·s^(-1)及Pe为300~600的液态铅铋流动传热实验。依据实验结果重点分析了液态铅铋在不同测点位置、热流密度和进口温度等工况下的棒束内通道传热特性。基于棒束通道流动传热特性实验数据,对国际上液态金属的流动传热经验关系式进行计算评估,并参考Mikityuk关系式的基础形式,拟合出一个新的流动传热经验关系式。采用德国卡尔斯鲁厄研究中心(KIT)的实验数据校核并评价该关系式的适用性和可信度。结果表明,拟合经验关系式对KIT棒束的计算相对偏差为±20%,证明新经验关系式有较高的适用性与可信度。该实验数据与经验关系式可为我国液态金属冷却快堆六边形组件棒束通道内流动传热特性的设计研究提供参考与技术支持。