Experimental investigation and a mechanical model of critical heat flux in a narrow rectangular channel
Experimental investigation and a mechanical model of critical heat flux in a narrow rectangular channel
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窄矩形通道内临界热通量的实验研究和力学模型
DOI：
10.1016/j.expthermflusci.2021.110432
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发表时间：
2021-10
影响因子：
3.2
通讯作者：
Liang-ming Pan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Meiyue Yan;Qingche He;Zaiyong Ma;Hao Liu;Lingfeng Wan;Zhongchun Li;Liang-ming Pan
CHF是沸腾传热热通量的最大极限，因此，它是对核系统安全性和经济性产生根本性影响的关键参数。本研究进行了一项实验研究，以确定不同间隙尺寸（2 毫米和 3 毫米）的狭窄矩形通道中的主要 CHF 机制。可视化实验在压力范围为 1 至 4 MPa、入口过冷度为 60 至 120 K、质量通量为 350–2000 kg/(m2·s) 的条件下进行。通过可视化现象和气泡动力学分析，提出了 DNB 型 CHF 的理论模型。开发了一组本构相关性来封闭模型。使用垂直狭窄矩形通道中向上流动的实验数据对新模型进行了评估。预测结果具有良好的准确性，相对于现有CHF数据和高压条件下的其他CHF数据，预测精度小于30%。
CHF is the maximal limit of heat flux in boiling heat transfer, therefore, it is a crucial parameter that has a fundamental impact on the security and economy of the nuclear system. An experimental investigation was carried out in the present study to identify the dominant CHF mechanism in a narrow rectangular channel at different gap sizes (2 mm and 3 mm). The visualization experiments were performed at pressures ranging from 1 to 4 MPa, inlet subcooling from 60 to 120 K, and mass flux of 350–2000 kg/(m2·s). A theoretical model of DNB-type CHF has been proposed through visualization phenomena and bubble dynamics analysis. A set of constitutive correlations is developed to close the model. An assessment of the new model has been conducted using the experimental data for the upward flow in a vertical narrow rectangular channel. The predicted results show good accuracy, which is less than 30% relative to the present CHF data and other CHF data under high-pressure conditions.
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通讯作者：
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DOI：
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期刊：
--
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W. Ding;T. Geissler;E. Krepper;U. Hampel
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Nilanjana G. Basu