Development of a Heat-Transfer Correlation for Supercritical Water Flowing in a Vertical Bare Tube
Notice bibliographique
Résumé
This paper presents an analysis of heat-transfer to SuperCritical Water (SCW) in bare vertical tubes. A large set of experimental data, obtained in Russia, was analyzed and a new heat-transfer correlation for SCW was developed. This experimental dataset was obtained within conditions similar to those for proposed SuperCritical Water-cooled nuclear Reactor (SCWR) concepts. Thus, the new correlation presented in this paper can be used for preliminary heat-transfer calculations in SCWR fuel channels. The experimental dataset was obtained for SCW flowing upward in a 4-m-long vertical bare tube. The data was collected at pressures of about 24 MPa for several combinations of wall and bulk-fluid temperatures that were below, at, or above the pseudocritical temperature. The values ranged for mass flux from 200–1500 kg/m2s, for heat flux up to 1250 kW/m2 and for inlet temperatures from 320 to 350°C. Previous studies have confirmed that there are three heat-transfer regimes for forced convective heat transfer to water flowing inside tubes at supercritical pressures: (1) Normal Heat-Transfer (NHT) regime; (2) Deteriorated Heat-Transfer (DHT) regime, characterized by lower than expected Heat Transfer Coefficients (HTCs) (i.e., higher than expected wall temperatures) than in the NHT regime; and (3) Improved Heat-Transfer (IHT) regime with higher-than-expected HTC values, and thus lower values of wall temperature within some part of a test section compared to those of the NHT regime. Also, previous studies have shown that the HTC values calculated with the Dittus-Boelter and Bishop et al. correlations deviate quite substantially from those obtained experimentally. In particular, the Dittus-Boelter correlation significantly over predicts the experimental data within the pseudocritical range. A new heat-transfer correlation for forced convective heat-transfer in the NHT regime to SCW in a bare vertical tube is presented in this paper. It has demonstrated a relatively good fit for HTC values (±25%) and for wall temperature calculations (±15%) for the analyzed dataset. This correlation can be used for supercritical water heat exchangers linked to indirect-cycle concepts and the co-generation of hydrogen, for future comparisons with other independent datasets, with bundle data, as the reference case, for the verification of computer codes for SCWR core thermalhydraulics and for the verification of scaling parameters between water and modeling fluids.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».