大曲率螺旋管

流动沸腾特性清晰

揭示离心力与二次流下螺旋管内传热与直管无显著差异，为蒸汽发生器设计提供依据。

Yuqing, Su · 李晓伟 · 吴莘馨

Annals of Nuclear Energy 2025

参数信息

MAPE

12.72 %

RMS

15.36 %

系统压力范围

3.5-7 MPa

质量流速范围

300-1100 kg/(m2·s)

热流密度范围

50-600 kW/m2

技术优势

传热特性明确

实验揭示内壁温度分布不均：内侧最高、外侧最低。

适用成熟关联式

原为直管开发的Gungor-Winterton关联式对螺旋管传热系数预测精度高，MAPE 12.72%。

工况范围宽

系统压力3.5–7 MPa、质量流速300–1100 kg/(m²·s)、热流密度50–600 kW/m²，覆盖实际运行工况。

应用场景

• 蒸汽发生器设计：直接用这些传热数据设计螺旋管蒸汽发生器，无需直管经验外推。
• 核能系统热工水力：为核反应堆热工水力分析提供大曲率螺旋管饱和沸腾实验基准。
• 紧凑式换热器：利用螺旋管高紧凑性及明确传热特性，替代传统直管紧凑式换热器设计。