[发明专利]运动条件下自然循环系统中流体临界热流密度分析方法

权利要求书

1.运动条件下自然循环系统中流体临界热流密度分析方法，其特征在于，

根据反应堆燃料元件在运动条件下的自然循环系统临界热流密度特性规律，

建立运动条件下自然循环系统流体的自然循环流量模型，及，

建立运动条件下自然循环系统流体的临界热流密度模型；

耦合所述自然循环流量模型和所述临界热流密度模型，得到运动条件下自然循环系统流体的临界热流密度值；

通过两流体六方程模拟计算运动条件下自然循环系统的驱动力和阻力，得到所述运动条件下自然循环系统的自然循环流量模型；

其中，所述两流体六方程包括：

自然循环系统在静止条件下的汽相质量守恒方程和液相质量守恒方程；

自然循环系统在运动条件下的汽相动量守恒方程、液相动量守恒方程、汽相能量守恒方程和液相能量守恒方程；

其中，所述自然循环系统在运动条件下的汽相动量守恒方程、液相动量守恒方程、汽相能量守恒方程和液相能量守恒方程，具体为：

倾斜条件下的汽相动量守恒方程：

倾斜条件下的液相动量守恒方程：

倾斜条件下的汽相能量守恒方程：

倾斜条件下的液相能量守恒方程：

摇摆条件下的汽相动量守恒方程：

摇摆条件下的液相动量守恒方程：

摇摆条件下汽相能量守恒方程：

摇摆条件下的液相能量守恒方程：

其中，Γ表示汽液相间的质量交换率，A表示面积，α_G表示汽相空泡份额，ρ_G表示汽相密度，V_G表示汽相流速，t表示时间，P表示压力，W_i表示相界面流速，τ_i表示切应力，χ_f表示湿周，C_G表示分汽相摩擦系数，g表示重力加速度，θ表示管道倾斜角度，α_L表示液相空泡份额，ρ_L表示液相的密度，V_L表示液相密度，C_L表示侧面提升系数，H_G表示汽相焓，q_ge表示相界面传递给汽相的热流密度，χ_c表示热周，q_pg表示壁面传递给汽相的热流密度，H_L表示液相流速，q_le表示相界面传递给液相的热流密度，q_pl表示壁面传递给液相的热流密度，θ_y(t)表示角度，ω(t)表示角速度。

2.根据权利要求1所述运动条件下自然循环系统中流体临界热流密度分析方法，其特征在于，所述临界热流密度模型q_DNB为：

其中，δ表示汽块下微液层厚度，单位m；U_B表示汽块的移动速度，单位m s^-1；L_B表示汽块长度，单位m；

ρ_l,sat表示饱和液体密度，单位kg·m^-3；h_fg表示汽化潜热；f表示摩擦系数。

3.根据权利要求2所述运动条件下自然循环系统中流体临界热流密度分析方法，其特征在于，汽块的长度L_B为Helmholtz临界波长：

其中，ρ_l表示液相密度，单位kg·m^-3；ρ_g表示汽相密度，单位kg·m^-3；σ表示张力，单位N·m^-1。