优化的PCCS系统中垂直管内非凝气冷凝传热研究

本文研究的焦点是"垂直管上含不凝性气体的凝结传热"，它在能源与动力工程领域具有重要应用，特别是在先进的核反应堆安全设计中。PCCS（Passive Containment Cooling System）作为一种被动安全壳冷却系统，旨在应对如LOCA（Loss of Coolant Accident）和MSLB（Multiple Small Leak Before Breakup）等事故时，确保反应堆的安全运行。核心部分的内部热交换器位于安全壳内，其性能高度依赖于冷凝过程中发生在管壁外侧的传热和传质过程。 研究人员提出了一种创新的改进模型，该模型在原有基础上增强了对液膜导电性的考虑，这是与Dehibi模型的主要区别。液膜在凝结传热过程中起着关键作用，它的导热特性直接影响了热量传递效率。通过迭代方法来解决界面温度问题，这种方法提高了模型的精度，使得对实际操作条件下的热传导系数有了更深入的理解。 研究结果展示了不同参数，如流体流动特性、表面粗糙度、非凝性气体的存在以及温度梯度等因素对传热系数的显著影响。这些发现对于优化PCCS的设计，提高其在事故情况下的冷却效能至关重要。此外，模型的预测能力被证明与实验数据有良好的相关性，这表明其在工程实践中的实用性。 这篇论文不仅深化了我们对含不凝性气体垂直管凝结传热过程的理解，还为先进核反应堆的被动安全壳冷却系统的优化设计提供了理论支持。通过将理论研究与实验验证相结合，这项工作为提升核能设施的安全性和效率迈出了重要的一步。能源与动力工程领域的研究人员和工程师将从中获益，能够更好地预测和控制此类复杂系统的性能。