以 R134a 为工质的乏燃料池非能动冷却热管实验研究

以R134a为工质的乏燃料池非能动冷却热管实验研究

王明路，熊珍琴*，顾汉洋，叶 成，程 旭

【摘 要】摘要：随着分离式热管不断被提出用于核电站非能动余热排出方案中，开展针对大尺度分离式热管的换热性能的实验研究变得日益迫切。为此，本文开展了以R134a为工质的304不锈钢材质的分离式热管传热特性实验研究，获得了热管整体换热性能、蒸发段内部温度分布特性，以及热源温度和冷凝段外风速对热管工作温度、换热量、换热系数和循环流量的影响。热管蒸发段内R134a经历过冷、两相和过热状态，其中两相区域较长，达6.6 m，因而具有较好的换热能力，在所研究的工况下换热量最高达21 kW。参数敏感性分析表明，热源入口温度和冷凝段风速的增大能促进热管的换热性能，特别是热源入口温度的影响更显著。冷凝段风速较小时，其对换热量的影响较为显著，然而随空气速度的增加，影响降低。此外，依据试验数据拟合得到了换热量与冷热源温差的经验关系式，能在工程应用中快速预测热管的性能。 【期刊名称】原子能科学技术 【年(卷),期】2014(000)012 【总页数】6

【关键词】非能动余热排出；分离式热管；换热特性；实验研究；R134a 分离式热管换热器适用于大型换热装置，在电力、石化、冶金工业的余热回收中得到愈来愈多的应用[1-7]。为此，国内外针对分离式热管的研究较多，如Roger等[3]对应用于航天任务的小型热管启动特性及工况变动特性进行了详细研究。朱玉琴[7]研究了φ25 mm×2 mm，长1.44 m分离式热管的管内传热关系式。此类研究主要针对尺度较小的热管。在核电领域，Sugawara等[8]考