（核能科学与工程专业论文）高温颗粒沉降冷液热工水力特性研究.pdf

摘要 高温颗粒沉降冷液热工水力特性研究 摘要 在核电厂严重事故历程中，可能诱发蒸汽爆炸的内因是高温熔融物与冷却 剂发生相互作用，经历颗粒碎化、传热面积急剧增加，导致蒸发速率速增、引 起局部压力突增现象。引起高温熔融颗粒碎化的条件与颗粒一流体接触面之间 的传热和流动相互作用有关。粗混合阶段中颗粒的大小与相对聚集度、颗粒运 动及汽膜行为都可能影响发生蒸汽爆炸的概率大小和爆炸的威力度，可见应详 细研究颗粒运动过程特征及隐含的基本机理。已进行的研究发现，在蒸汽爆炸 的粗混合阶段，高温颗粒群或熔融物群体与冷却齐之间的相互耦合影响非常复 杂，单个粒子与冷却剂相互作用过程机理对能否升级为蒸汽爆炸至关重要。高 温球与冷液相互接触迅即形成一蒸汽膜包壳，表现为一种复杂的沉降运动过 程。这一过程视高温球体温度高低不同而不同。已提出的关于高温沸腾条件下 粗混合阶段各种颗粒运动的阻力特性模型都应进行实验验证。到目前为止，国 际上从核电站事故安全出发，进行了一些工程模拟性的冷却过程实验研究，但 几乎没有单纯的“高温球群一冷液”阻力特性实验研究，而且小规模的实验研 究很少，在国内尚无主题专门关于水蒸汽爆炸方面的实验研究。 在粘滞性冷液中，高温粒子在重力作用下沉降，汽膜内的蒸汽受浮升力作 用，影响高温颗粒沉降运动的阻力特| 生。高温颗粒群的相互耦合影响更为复杂， 并目会淹没单个颗粒的运动特性。伴随着蒸发的高温颗粒，其阻力同常温下的 流动阻力特性完全不同，需要进行针对性的单个颗粒或少量颗粒的小规模实验 研究，及探 妨目关的单个高温颗粒与冷液的热工水力特性及颗粒群影响蒸发的 理论研究。 本文在国家自然科学基金项目：“高温颗粒下落冷池沸腾蒸发运动模型及 瞬变阻力特性研究”、“蒸汽爆炸中膜态沸腾条件下高温颗粒周围流体热动力特 性研究”及匕海交通大学9 8 5 工程课题子项目“核电站严重事故研究”的资助 下，进行水蒸汽爆炸粗混合阶段高温颗粒在水中运动的阻力与传热的耦合特性 的针对性实验研究，在经典的颗粒运动基本理论指导下，通过实验研究揭示水 蒸汽爆炸粗混合阶段高温颗粒在水中运动的特征，综合分析实验结果建立合理 的分析模型，合理预测了所发现的现象。 实验结果证明： 1 高温莉科立下落阻力特性不同于常温颗粒，高温球体下落速度明显低于 常温球体，存在着蒸发曳力作用； 2 实验发现高温颗粒在冷却剂内的沉降下落过程中呈减速运动，并存在 第一亚稳态速度； 3 其即时速度及第一亚稳态速度的大小随高温颗粒温度升高、冷却剂过 摘要 冷度下降、颗粒质量及尺度减小、初速度刚氏而减小； 4 高温颗粒周围有一汽膜壳包裹，其周围的汽膜可分为紧贴着高温颗粒 薄薄的汽膜前端区和高温颗粒后部携带的气泡_ 尾流区。前端区和 尾流区的分离点相对稳定： 5 影响小球下落速度的，主要在其前端区域。高猛颗粒的温度越高，其 底部的汽膜厚度越厚； 6 多颗粒实验表明，除单颗粒的影响因素外，又叠加相互碰撞、颗粒群 下落时相邻颗粒问蒸发引起的交叉干涉等其它效应。其中颗粒碰撞对 颗粒运动影响最大； 7 实验验证了高温球穿越水面时的速度，可用蒸发曳力模型拟合，计算 结果基本致，存在一定的误差。 作者设计了一套高温电阻炉和高温球体下落水池实验台架。并进行了可视 化实验研究，观察被一层蒸汽膜壳包覆的单个或少量高温小球在冷却剂中的运 动传热阻力特性。实验表明所设计的高温电阻炉及高温球体下落水池实验台架 是适用的，基本上能够满足高温颗粒下落冷池沸腾运动的瞬变阻力特| 生实验研 究要求。运用高速摄像机，获取了具有蒸汽膜壳包覆的这种特殊构形的高温小 球在水中的运动轨迹。 在粘滞眭冷液中高温球的运动与刚性颗粒在粘滞性流体中运动的阻力特 摘要 性不同，也不同于汽泡的运动阻力特性，它是多相热物理的一个基础问题。可 归结为两个问题进行讨论：，作用在下落的高温颗粒匕的各个分力不仅随温 度改变，且各分力的相对权重也是时变的，它们是温度的函数。本文基于经典 颗粒运动理论，针对单个高温颗粒在水中沉降运动过程中所受到的各种作用力 进行综合分析，讨论与常温颗粒的不同点，归纳出高温球在黏f 生流体中垂降运 动的一般表达式。二、在高温颗粒的整个下落过程中，可以认为包覆在高温颗 粒周围的蒸汽膜里是一个内热源冷却的传热过程。本文针对高温颗粒在粘滞陛 冷却剂中下落现象，结合本实验进行详细的热工水力特性分析。 作者应用近年来在多相流和沸腾换热领域中的研究成果，考虑了辐射热在 液体内部和汽液交界面的分布，及对流换热对小球落水阻力的影响，对单位时 间单位面积的汽液交界面产生的蒸汽质量进行了计算。利用已有的实验和理论 基础，从液膜质量、动量和能量守匾方程等的基本场方程入手，以高温球在黏 性流体中垂降运动的一般表达式为基础，结合膜态沸腾辐射传热分析，在总结 前人研究基础上形成一个自高温颗粒越过水面、沉降到达第一亚稳态末速历程 的物理模型及数学模型，提出一个新的基于具有特殊复合构形的高温颗粒在冷 却剂中热扩散及运动阻力瞬态模型酬c ( ah i g h - t e m p e r a t u r ep a r t i c l e m o v i n gi nc o o l a n t ) 模型。针对这样一种特殊构形下的沸腾蒸发冷却瞬变过程 的特殊属性，采用相应的高温颗粒沉降的数值计算方法，基于实验验证了的模 型。该模型的数值模以结果，进行了高温小球沉降的瞬态过程拟合研究，并与 摘要 实验值进行比较，得到高温颗粒下落速度的瞬态变化拟合曲线，拟合结果表明 此高温小球的瞬变下落过程及所采用的数值计算方法是适用的。 关键词多相热物理，高温颗粒沉降特陛，膜态沸腾，蒸洋己馐萝昨，可视化 实验，h p m c 模型 as t u d yo nt h e r m o h y d r a u l i c sc h a r a c t e r i s t i c a r o u n dah i g h - t e m p e r a t u r ep a r t i c l ed r o p p i n g i n a b s t r a c t e x t r e m e l yh i g hr a p i de v a p o r a t i o nc o u l do g c l t rw h e nh i g h - t e m p e r a t u r ep a r t i c l e s c o n t a c tw i t hl o w - t e m p e r a t u r ef i q u i d t h sk i n do f p h e n o m e n o ni sa s s o c i a t e dw i t ht h e s a f e t yo fe n g i n e e r i n ga n dt h ep r o b l e m si nh i g h - w a n s i e n tm u l t i - p h a s ef l u i da n dh e a t w a n s f e r i ) l 】r t r et h el a s t15 2 0y e a r s m u c hr e s e a r c hh a sb e e np e r f o r m e d , i n c l u d i n g b o t he x p e r i m e n t a la n dn u m e r i c a li n v e s t i g a t i o n s ，t os t u d yt h ei n t e r a c t i o no fm o l t e n f u e l h i g h - t e m p e r a t u r ep a r t i c l e sw i t hw a t e r n l e l - c o o l a n ti n t e r a c t i o n s c 1 1m a yo c g u l d u r i n gt h e a o u l s eo fas e v e r ea c c i d e n ti nat i g h tw a t e rr e a c t o r f u e lc o o l a n t i n t e r a c t i o n s ( f c i s ) a r eh a b i t u a lp h e n o m e n aa st h ec o r em e l ta c c i d e n t si nt h en u c l e a r p o w e rs t a t i o nc o m ea u t ，a n di ns o m ec a s e s ，t h ef c i sw i l ld e v e l o pt os t e a me x p l o s i o n s i nw h i c ht h es w a c t u m lp a r t sa n dt h es e c u r i t yw a l la r ed e s t r o y e da n dt h er a d i o a c t i v e m a t t e r sf l e eo u t s i d e t h u s ，i nr e c e n ty e a r s , t h er e s e a r c h0 3f c i sh a sp 】a y e da l l i n c r e a s i n g l ys i g n i f i c a n tp a r ti nn u c l e a rr e a c t o rs e v e r ea c c i d e n ta n a l y s i s i nf a c t , s t e a me x p l o s i o n si nn u c l e a rr e a c t o rp o w e rs t a t i o na r eb a s e do nt h e p h e n o m e n ao f 丘a 舯e i 删o no fh i g h - t e m p e r a t u r em o l t e nf u e l ，t h er a p i di n c r e a s eo f h e a tt r a n s f e ra r e a , e v a p o r a t i o na n dp r e s s u r eo f s t e a m t h ec o n d i t i o n so f f r a g m e n t a t i o n a r er e l a t i v et oh e a tt r a n s f e ra n df l o wo fl i q u i da n dv a p o ra r o u n dh o tp a r t i c l e t h e m o v e m e n to fp a r t i c l e sa n db e h a v i o ro ff i l mi nc o a r s ep r e - m i x i n gi n f l u e n c eo nt h e p o s s i b i l i t ya n de x t e n to fe x p a n s i o n s oas t u d yo nt h e r m o d y n a m i cc h a r a c t e r i s t i c a r o u n da h i g h - t e m p e r a t u r ep a r t i c l ei nf i l mb o i l i n gm u s tb ed o n e t h ef u n d a m e n t a la s p e c to ff c ia r et h ee v o l u t i o no fl i q u i di n t e r r a c i a l ( f u e l - c o o l a n t ) a r e aa n da s s o c i a t e dh e a tw a n s f e rd u r i n gt h ec o n t a c t , p a r t i c u l a r l y , t h e b a s i cm e c h a n i s m ss t u d 5 d u r i n gp r e m i x i n gs t a g eo f f c i w h e nt w ol i q u i d sf i r s tc o m e i n t oc o n t a c t , t h ec o o l a n tb e 西n st ov a p o r i z ea tt h ef u e l - c o o l a n tl i q u i di n t e r f a c ea sa v a ：p o rf i l ms e p a r a t e st h ep a r t i c l e sl i q u i di n t e r f a c e t h ev a p o rf l o w si n s i d et h e 矗l 肌 f r o mt h eb o t t o mt ot h eu p p e rp a r t d u r i n gt h i ss t a g et h es y s t e mr e m a i n sf o rad e l a ， 搦要 p e r i o dr a n g i n gf r o maf e wm i l l i s e c o n d su pt oaf e ws e c o n d sb e c a u s eo f d e n s i t ya n d v e l o c i t yd i f f e r e n c e sa sw e l la sv a p o rp r o d u c t i o o 1 瓢et i m e - v a r y i n gc h a m c t m i s t i co f 1 i g h - 铀 n p e r a t u r es p h e r e sn l o v i n gi nc o o l a n ti so n eo f s u b j e c tt h a tw ew a n t t os t u d y s e v e r a ll a r g e - s c a l ea 娜剜r n 露心胛田旮r n sa n da r l a l y s e s e f f o r t sa r eu n d e r w a s ；b m s m a l l 。s c a l em o l t e no rs i n g l eh i g m e m 甜a m r ep a r t i c l e sp o u r e di n t ot h ec o l dl i q u i d p o o lh a sf e wb e e nd o n e 。e s p e c i a l l y l i k et h i sb a s i cs t u d zs u c ha sas i n g l e h i g h - t e m p e r a t u r ep a r t i c l ei sp o u r e di n t ot h ec o l dl i q u i dp o o l 、h a sf e w b e e nd o n e 碳sp a p e ri ss u p 脾lb yt h en a t i o n a ln a n l p a ls c i e n c ef o u n d a t i o no fc h i n a ：a n r e s i s t a n c ec h a r a c t e r i s t i cs t u d yo f h i g h - t e m p e r a t u r ep a r t i c l e sf a l l i n gi n t ot h ec o l df i q u i d p 0 0 1 as t u d yo i lt h e r m o d y n a m i cc h a r a c t e f i s t i ca r o u n d8h i g h - t e m p e r a t u r ep 积d c l ei n f i l m b o i l i r 壤u n d e r v a p o r e x p l o r a t i o na n d 9 8 5 e n g i n e e r i n g f u n d o f s h a n g h a ij i a o t o n g u n i v e r s i t y t h ec o n t e n to f t h i ss t u d yi st o e x p e r i m e n ts t u d ? o f t h ec o u p l i n ge f f e c t b e t w e e nf i l mb o i l i n gh e a tt r a n s f e ra n de v a p o r a t i o nd r a ga r o u n dah o t - p a r t i c l ei nc o l d 1 i 砌dd u r i n rc o 跚s en l i x 虹空s t a g eo fv a p o re x p l o s i o n a no b s e r v a b l ee x p e r i m e n t f a c i l i t y w a s d e s i g n a n d b u i l d t 1 1 es e r i e s o f e x p e r i m e n t s w e r e p e r f o r m e d b y p o u r i n g a h i 曲- t e m p e r a t u r ep a r t i c l eo rn h l l eh i g h - t e m p e r a t u r ep a r t i c l e si n t o al o ws a t u r a t e d t e m p e r a t u r el i q u i dp o o l + t h ep a r t i c l e s 黜；n g - d o 、s p u d sw e r er e c o r d e db y h i g h - m e e dc a m e r a , s ow ec a nk n o wt h es p e c i a lr e s i s t a n ta c t m go i lt h em o v i n g 蝤吐- l e m p e m m r ep a r t i c l e s , w h i c h i si n d u c e db yt h eh i 西- s p e e ae v a p o r a t i o n s u r r o u n d i n g + i nt h es i t u a t i o n sw h e r er a p i dp h a s ee x c h a n g e se x i s lt h ed r a gi b r c e so i ls o m e c o m p o n e n t si nt h e 掣s t e mm a yh a v el a r g e 矗岱辩m 掰o p 眦i e sf r o mt h o s ei ng e n e r a l f l u i d p h e n o m e n a 1 卫e e x p e r i m e n t r e s u l t h a s v 耐f l e d t h e n o n - s y m m e t h c p r o f i l e o f t h e l o c a l e v a p o r a t i o n r a t e m a d t h e l o c a l d e n s i w ，o f t h e v a p o r w o u l d b r i n g a b o u t a r e s u l t a n t l b r c eo i lt h eh o tp a r t i c l es oa st or e s i s ti t sm ( ) t i o n f r o mt h ep h o t o g r a p hf r o mt h e e x p e r i m e n t , t h e c h a m c t e f i s t i c s & p a r t i c l e m o v i n g i n c o o l a n t l i q u i d c a n b e f i g u r e d o u i ： w h e nt h ep a r t i d ei si m m e r s e di n t oc o o l a n t , t h el 暗o n ip a r to f t h ep a r t i c l ei ss u r r o u n d e d b yat h i nf i l mo f v a p o r , w h i c hi sg e n e r a t e dc o n t i n u o u s l yf r o mt h ei n t e r f a c eo ic o o l a n t l i q u i d - v a p o r i b e v a p o r f l o w a l o n g t h e p a r t i c l e s u r f a c e i s d i v i d e d i n t o t w o 弹毗s _ 一出e 散喊r e g i o n ( c a i l e dr e g i o ni l a n dt h ew a k er e g i o n ( c a l l e dr e g i o n ) b a s e do n o b s e r v a t i o no ft h ee x p e r i m e n t , t h es e p a r a t i o np o i n to ft h et w or e g a o r k sa n dv a p o r t h j c k t q e s qi nr e g i o ni 锹t e l a t i v e l ys t a b l e 强et h i c k n e s so f v a p o rf i l mi nr e g i o nh c h a n g e sa l o n gw i t ht h ed r o p p i n go f t h ep a r t i c l e , w h i c hb u b b l eg e n e r a t e sa n dg r o w s , d i s e n g a g e sa n dg e n e r a t e sa n dg r o w s ，d i s e n g a g e s 啦b u t t h em e a s u r e dv e l o c 时o f t h ep a r t i c l ec h a n g e sc o i l f i n u o u s l y s o i ti sd e d u c e x tf r o me x p e l i m e n t a lo b s e r v a t i o n t h mr e g i o nii sg o v e r n i n gd o m a i no fv e l o c i t yo ft h ep a r t i c l et h ev e l o c i t i e so f h i g h - t e m p e r a t u r es p h e r e s a r ed i s f i u c t l y1 0 w e rt h a nc 0 0 1s p h e 诧sw h e nt h e ya r e m o v i n gi nm t e r a f t e rah i g h - 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t e m p e r a t u r ep a r t i c l ei sc h a n g e da sp a r t i c l e sa r o p p 堍d o w n i nt h i sp a p e r , a s i n g l ed r o p l e tf c i i ti ss h o w r lt h a tw h e nah i g h - t e m p e r a t u r ep a r t i c l e d r o p l e tm o v e si n c o o l a n tl i q 出di ti ss u r r o u n d e db yat h i nv a p o rf i l m 。刀把b o u n d a r ya r o u n dt h ep a r t i c l e i sv a p o r , w h i c hi sc o n t i n u o u s l yg e n e r a t e df r o mt h ec o o l a n tl i q u i d - v a p o ri n t e r f a c ea n d f l o w si n s i d et h ef i l mf r o mt h el o w e rp a r tt ot h eu p p e rp a r ta r o u n dt h ep a r t i c l e i ti st h e v a p o rf l o w i n gi n s i d et h ef i l mt h a tg i v e sar e s i s t a n c et ot h em o v i n gp a r t i c l e n l e c u r r e n t l ye m p l o y e dd r a gc o r r e l a t i o n sm a yn o tb ea p p l i c a b l ei ns u c hac o n f i g u r a f i o r l e s p e c i a l l yw i t hh i g hp a r t i c l et e m p e r a t u r e s i n c et h er e s i s t a n c ew i t ht h ee f f e c to ft h e v a p o rf i l mf o ras i n g l ep a r t i c l eh a sf e wb e e nr e s e a r c h e d , i nt h i ss t u d yw ea n a l y s i st h e f o r c eo ft h ep a r t i c l ew i t hv a p o rf i l mm o v i n gi nc o o l a n tl i q u i d a st h ef i r s ts t e p ，a g e n e r a le q u a t i o nf o rac o l dp a r t i c l em o v i n gal i q u i dc o o l a n ti nf l o wf i e l di sp r e s e n t e d b a s e do nt h eg e n e r a le q u a t i o n ，a ne q u a t i o nf o rah i , h - t e m p e r a t u r ep a r t i c l em o v i n ga l i q u i dc o o l a n ti nt h ee x p e r i m e n ti st h e nd e v e l o p e d w i mt h ep a r t i c l e sd r o p p i n g ，i n t e m a lh e a ts 0 1 1 r c ei sc o o l i n gd o w n b a s e do na 1 i t e m t u r es u r v e ya n dt h ep r e s e n te x p e r i m e n t s y a n g se v a p o r a t i o nd r a gm o d e lh a s b e e ni m p r o v e db yc o n s i d e r i n ga l lt h r e em e c h a n i s m sf o rh e a tt r a n s f e rf r o mp a r t i c l e s i e t h e r m a lr a d i a t i o n , h e a tc o n d u c t i o na n dh e a tc o n v e c t i o n 啪t h i si m p m v e d m o d e l t h ee f f e c to f h o tp a r t i c l et e m p e r a t u r eo nr a d i a t i o na b s o w t i o nb e h a v i o ro f w a t e r h a sb e e na n a l y z e d , w h i c hg i v e sc o n s i s t e n tr e s u l t sf o raw i d er a n g eo f t h eh o ts p h e r e s t e m i ) e r a t u r e b a s eo nv e r i f i c a t i o ns t u d i e s ，t h ee v a p o r a t i o nr a t ea n dh e a tf l u xf i - o mt h e v a p o r - l i q u i di n t e r f a c ei n t ol i q u i di sa c c o u n t e d a tt h es a m et i m e ，b a s e do nt h er e s u l t so fc o m p r e h e n s i v ee x p e r i m e n t a la n d 摘要 t h e o r e t i c a ls t u d i e s ，h p m cm o d e lo f h a sb e e np r o p o s e df o ra na c c u r a t es i m u l a t i o no f t h eb e h a v i o ro fah o t - p a r t i c l ei nl i q u i dd u r i n gt h ep r e m i x i n gs t a g eo fas t e a m e x p l o s i o n h p m cm o d e li se s t a b l i s h e df i o mt h ec o n t i n u i t y , m o m e n t u ma n de n e r g y e q u a t i o n so f t h ev a p o rf i l m n u m e r i c a lc a l c u l a t i o no f t h em o d e ii sd e v e l o p e db yg e a r n u m e r i c a lm e t h o d 1 1 1 et r a n s i e n tp r o c e s so fh i g h - t e m p e r a t u r ep a r t i c l e sm o v i n gi n c o o l a n tc a nb es i m u l a t e d c o m p a r i s o n sh a v eb e e n1 t l a d ef o rt h ee x p e r i m e n tr e s u l ta n d t h ec a l c u l a t i o nu n d e rh p m cm o d e l w ef o u n dt h e ya r en e a r l yi d e n t i c a l h p m c m o d e la c h i e v e sab e t t e rp r e d i c t i o no ft h eb e h a v i o ro fh i g h - t e m p e r a t u r ep a r t i c l e si n c o n t a c tw i t hl o w - t e m p e r a t u r el i q u i d k e yw o r d s ：m u l t i p h a s et h e r m o p h y s i c s ，f i l mb o i l i n g , v a p o re x p l o s i o n , d r o p p i n g c h a r a c t e ro f h o t p a r t i c l e ，o b s e r v a b l ee x p e l q j r l e r l te q u i p m e n t , h p m cm o d e l 上海交通大学学位论文答辩决议书 所存学科 f 清者 李小燕 ( 专业) 核能科学与工程 论文题目高温颗 粒沉 降 冷凝热工水力特性研究 答辩日期2005 年7 月7 日地点徐 l 校区教学一楼2 3 8 室 答辩委员会成员 姓名 单位 职称签名 k 奴墩 杜朝辉 上海交通大学机械与动力工程学院 教授 王日清浙江秦t h 核电公司 研究员级高工 砂召冬 王放杰 上海电力学院动力系 教授 致惹 量客 吴盂余 上海海事大学商船学院 教授 纺少k 曹学武 上海交通大学机械与动力学院 教授槲 评语和决议- 核反应堆安全是广泛关注的一个问题，堆芯熔融物在水中的行为研究，是一个事关核电厂严重事故 后果及处理的重大课题也是国际该领域的前沿课题，研究具有重要物理意义和工程应用前景。论文以 水堆核电厂严重事故下熔融燃料与冷却剂骤玲过程中可能发生蒸汽爆炸，对高温颗粒沉降冷液热工水力 特性进行了详细的研究，国内首次设计和研制了一套模拟该现象的可视化实验台架。通过大量实验发现 高温颗粒与冷球沉降特性完全不同，存在第一亚稳态现象，且随球温、球质量、材质、尺度及水过冷度 不同丽不同。基于对实验结果分析，提出r 一个新的h p m c ( h i g h t e m p e r i t u r ep a r t i c | e m o v i n gi nt h e c o o i a n t ) 模型。该模型成功地模拟了高温球沉降水中的瞬态过程。在实验设计、高温颗粒沉降阻力特 性及传热分析，瞬态单颗粒模型建立等方面有所创新。论文工作表明其具有扎实的专业知识与独立科研 能力。 在答辩过程中表述清楚、回答问题正确。经答辩委员会投票，一致同意博士论文通过答辩建议授 予丁学博士学位。 表决结果： 在雾建选。 。 籍辩蚕癸会主席。? 多1 冀签z 、 圭毫短曼嚣一 一 一 主要符号表 爿截面积，脚2 ； 巴一阻力因子； c 热容，j ( 堙k ) ； c 。定压比热，j l ( k g t k ) ； 卜直径，i t i ： f ，_ 力，n ； g 重量，n ： 只重力加速度，m s 2 ； a 。汽化潜热，j k g ； j 质量产生率，k g m 3 s ； p 压强，p a ； p ，水面上的大气压，p a ； 口热流密度，w m 2 ； g ：汽液表面吸收的辐射热流量， w m 2 ； 西。蒸汽膜内的自然对流及强迫 对流的热流量w m 2 ； g ；由于对流换热进入冷却剂内 部的热流量，w m 2 ； q ：辐射热流密度，w m 3 ； r 颗粒半径，m ； s 表面积，m 2 ； r 叫间，s ； r 高温球形颗粒自接触水面到完 全沉入水中所需的时间，s l 了1 温度，k ； l 高温球形颗粒的温度，k ； ，冷却剂的温度，k ； 疋。，冷却剂的饱和温度，k ； “速度，聊肛； “等一一高温球形颗粒全部沉入水中 的速度，m s ； “! 高温球形颗粒刚刚接触水面瞬 时的速度，m s ； 矿畔积，m 3 ； 口吱界面换热系数，w m 2 ； 口。汽围液三相流中汽相所占的 体积份额； 汽固液