Hydraulic characteristics of a valve in two-phase flow

Authors


Abstract

In the case of boiling in nuclear reactor channels, it is apparent that the hydraulic characteristics of any valves used to control channel flowrates may have an important bearing on the critical channel power for the initiation of oscillations. The present investigation was therefore undertaken to determine the best model for two-phase water-steam pressure drop across such a valve. Pressures were between 300 and 1000 psig, mass fluxes between 0.1 and 0.5 × 106 lb m/hr-ft2 and qualities up to 64%. The measurements were made in the FLARE rig of Atomic Energy of Canada Ltd. by one author during the course of a doctoral study on boiling instabilities. Various pressure-drop models were tried. It was found that for turbulent flow a homogeneous model was the best.

Abstract

En ce qui a trait à l'ébullition dans les canaux des réacteurs nucléaires, il est clair que les caractéristiques hydrauliques des valves, qui servent à régler les débits des canaux, peuvent avoir une influence importance sur I'énergie critique des canaux pour le début des oscillations. On a donc entrepris l'étude actuelle pour établir le meilleur modéle dans le cas d'une chute de pression à deux phases (cau et vapeur) à travers la valve. On a utilisé des pressions absolues variant entre 300 et 1000 livres au pouce carré, des flux de masse compris entre 0.1 et 0.5 × 106 livres de masse à l'heure au pied carré et des titres de vapeur allant jusqu'à 64%. Les mesures ont été faites dans l'installation FLARE d'Energie Atomique du Canada Limitée par un chercheur qui préparait une thèse de doctorat sur les instabilités relatives à l'ébullition. On a expérimenté plusieurs modéles, mais on a constaté qu'un modéle homogéne était le meilleur, lorsqu'il s'agissait d'un écoulement turbulent.

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