热能动力工程

作者：黄予凡,王涵,马云飞,陈伟雄

单位：西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,,西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,,西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,,西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,

关键词：非能动系统;相变材料;自然循环;冷凝传热

基金：国家自然科学基金（U24B2011）

海洋核平台的等高差非能动安全壳冷却系统运行中容易发生流动不稳定现象,同时非能动系统的惯性导致事故初期自然循环换热不足。相变材料具有大潜热和等温吸热特性,因此被用于提升非能动系统的性能。本研究通过建立耦合相变材料的等高差非能动安全壳冷却系统的Apros仿真模型,对比分析了耦合相变材料前后对自然循环换热管内的运行特性和换热特性的影响规律。结果显示,耦合相变材料后能够有效降低自然循环阻力,换热管顶部的自然循环阻力峰值从1510 Pa降低至1310 Pa,下降幅度超过13%。相变材料可以使管内对流传热系数更快到达峰值,加快自然循环的建立和稳定,缓解了事故初期自然循环换热不足的问题。

来源：2025年第6期

《热能动力工程》期刊编辑部

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