[发明专利]减小冷凝冲击效应的鼓泡器优化方法

权利要求书

1.一种减小冷凝冲击效应的鼓泡器优化方法，其特征在于，根据蒸汽冷凝流型位于射流区时，蒸汽冷凝振荡频率最高且振幅最低，冷凝冲击作用对结构的影响最小的特性，对鼓泡器上小孔孔径与小孔分布进行优化，使得鼓泡器出口蒸汽冷凝流型为射流；

所述的射流是指:当流速u大于液滴的最小夹带速度u_ent时，将会产生射流现象；鼓泡器出口流速其中：W为蒸汽质量流量，ρ_g为蒸汽密度，n为小孔个数，S为单个孔的面积，最小夹带速度σ为水的表面张力，g为重力加速度，ρ_l为水池中水体密度。

2.根据权利要求1所述的减小冷凝冲击效应的鼓泡器优化方法，其特征是，所述的射流区，通过单位面积蒸汽流量分析流型得到，水池温度为20-40℃时，当单位面积蒸汽流量W_S大于100kg/m²s而小于300kg/m²s时，蒸汽冷凝流型位于冷凝振荡射流区，当单位面积蒸汽流量W_S大于300kg/m²s时，蒸汽冷凝流型位于稳定冷凝射流区。

3.根据权利要求1所述的减小冷凝冲击效应的鼓泡器优化方法，其特征是，所述的优化，是指：由于核动力装置空间限制，不适合采用X字形鼓泡器，且为防止蒸汽对壁面造成直接冲击，故不采用L字形鼓泡器，故采用I字形或T字形鼓泡器结构；为防止蒸汽直接射流冲击结构壁面而造成结构损伤，综合考虑喷孔朝向与壁面位置，避免喷孔直接对准近壁面；多孔鼓泡器相对于单孔鼓泡器，能有效降低冷凝振荡振幅，减小冷凝冲击，提高冷凝振荡频率，减小结构共振作用；对I字形鼓泡器，采用两侧和四周小孔分布，即小孔位于鼓泡器末端四周或两侧；对T字形鼓泡器，采用向上和四周小孔分布。

4.根据权利要求1或3所述的减小冷凝冲击效应的鼓泡器优化方法，其特征是，所述的鼓泡器采用I字形或T字形结构，I字形结构为单一直管段，采用两侧小孔分布，小孔分布在I字形鼓泡器末端两侧；T字形结构为竖直管段后沿水平分开，小孔对称分布于水平管末端。

5.根据权利要求3所述的减小冷凝冲击效应的鼓泡器优化方法，其特征是，当采用I字形结构且小孔为四周分布时，小孔为6列，其中3列与另外3列对称分布，相邻两列小孔与鼓泡器中心之间的夹角为30°。

6.根据权利要求3所述的减小冷凝冲击效应的鼓泡器优化方法，其特征是，当采用I字形结构且小孔为四周分布时，小孔分布在I字形鼓泡器末端四周，小孔绕I字形鼓泡器末端均匀四周分布为6列，相邻两列小孔与鼓泡器中心之间的夹角为60°。

7.根据权利要求3所述的减小冷凝冲击效应的鼓泡器优化方法，其特征是，当采用T字形结构且小孔为向上分布时，小孔分布在T字形鼓泡器两端末端上部，小孔分为3列对称分布在水平管两端顶部，相邻两列小孔与鼓泡器中心之间夹角为30°。

8.根据权利要求3所述的减小冷凝冲击效应的鼓泡器优化方法，其特征是，当采用T字形结构且小孔为四周分布时，小孔分为6列对称分布在水平管两端四周，相邻两列小孔与鼓泡器中心之间的夹角为60°。