Countercurrent flow of air/water and steam/water through a horizontal perforated plate

Abstract

The onset of downwards penetration of a bubbly water pool above a perforated plate was studied with both air and steam upflows. An interpolative scaling length is developed empirically, which, when introduced into the Wallis countercurrent flow equation, fits the air-water data for a variety of perforatedplate geometries, as well as full-length tube bundle data with saturated water and steam. The same equation, when suitably corrected for steam condensation in the immediate neighborhood of the plate, fits the steam-water data also. Implications for the cooling of overheated nuclear reactor cores are discussed. La pénétration d'une piscine d'eau au-dessus d'une plaque perforée est étudiée avec l'air et la vapeur d'eau en écoulement ascendant. On développe empiriquement une échelle de longueur qui lorsqu'elle est introduite dans l'équation de Wallis, décrit les données air-eau pour une variété de geometries de plaques perforées, aussi bien que des données pour la grappe de tubes avec de la vapeur d'eau et de l'eau saturée. La même équation, corrigée convenablement pour la condensation de vapeur dans le voisinage immédiat de la plaque, représente aussi les données vapeur d'eau-eau. On discute les implications pour le refroidissement des coeurs surchauffés de réacteurs nucléaires. Der Beginn des Eindringens von über einer perforierten Platte siedendem Wasser nach unten wurde sowohl mit aufwärtsgerichteten Luft- als auch Dampfströmungen untersucht. Empirisch wurde eine Bezugslänge für die Interpolation ermittelt, die-eingeführt in die Wallis-Gegenstrom-Gleichung-die Luft-Wasser-Messungen für eine Vielzahl von perforierten Plattengeometrien gut widergibt und auch für Messungen an einem Rohrbündel über die ganze Länge mit gesättigtem Wasser und Dampf anwendbar ist. Dieselbe Gleichunge paβt auch für die Dampf-Wasser-Messungen wenn sie entsprechend der Dampfkondensation in der unmittelbaren Umgebung der Platte korrigiert wird. Es werden Anwendungen für die Kühlung von überhitzten Atomreaktorkernen diskutiert. Пccлeдoвaлocь вokhcyzникнoвeниe нaпpaвлeннoгo вниkhcyz пepeмeщeния нacыщeннoгo пy khcyzыpькaми oбьeмa вoды нaд пepфopиpoвaннoй плacтинoй пpи вocчoдящeм тekhcyeнии вokhcyzдyчa и пapa. Эмпиpиkhcyecким пyтeм нaйдeнa интepпoляциoннaя длинa мacштaбиpoвaния, ввeдeниe кoтopoй в ypaвнeниe Уoллиca для пpoтивoтokhcyнoгo двиkhcyzeния пokhcyzвoляeт чopoшo oпиcaть дaнныe, пoлykhcyeнныe для вokhcyzдyчa и вoды пpи pakhcyzлиkhcyныч гeoмeтpияч пepфopиpoвaннoй плacтины, тaкkhcyze кaк и дaнныe для пykhcyкa тpyб, khcyzaпoлнeнныч нacыщeннoй вoдoй и пapoм. Пpи cooтвeтcтвyющeм ykhcyeтe кoндeнcaции пapa в нeпocpeдcтвeннoй блиkhcyzocти oт плacтины khcyzтo ypaвнeниe тaкkhcyze oпиcывaeт дaнныe, пoлykhcyeнныe для пapa и вoды. Paccмoтpeнa вokhcyzмokhcyzнocть пpимeнeния pekhcyzyльтaтoв иccлeдoвaния для oчлakhcyzдeния пepeгpeтыч cepдekhcyникoв ядepнoгo peaктopa.