堆芯氧化腐蚀产物沉积层内两相沸腾传热传质特性

摘要

多孔形貌的氧化腐蚀产物沉积层一方面会增大热阻导致传热恶化,另一方面硼吸附会导致堆芯功率分布发生改变,因此,准确预测沉积层内的传热传质特性对反应堆的经济性和安全性有重要意义。本文将多孔介质层内的沸腾传热、毛细流动、溶质输运、化学反应等多物理现象进行耦合,提出了预测沉积层内的传热传质特性的高保真方法。冷却剂在毛细作用下进入多孔介质,并在烟囱表面蒸发。溶质随毛细流扩散进入多孔介质并被浓缩,各溶质间保持化学平衡。上述方法可以合理预测沉积层内的温度、流速、压力和溶质浓度分布,与Haq等相比,相对误差在±0.83%以内。在此基础上,分析了沉积层孔隙率、厚度、烟囱半径、烟囱直径等形貌参数对传热传质的影响规律。