Abstract
本研究的主要目的在於建立一套理論的預估模式，預估在高蒸氣乾度，環狀流狀況下的臨界熱通率。此時臨界熱通率屬於液膜乾化形式之乾化熱通率，所牽涉到的機制包括： (1) 液滴由液膜被蒸氣挾帶(entrainment)出來，造成液膜的 薄化。 (2) 液膜因為管壁受熱而蒸發。 (3) 蒸氣核內的液滴再沉積(deposition)而使得液膜變厚。 考慮液膜、蒸氣與液滴的質量守恆，即可得到一組聯立的常微分方程式；當液膜的質量流率變為零時，即表示管壁已發生了乾化的現象，此時的加熱功率即為臨界熱通率(Critical Heat Flux, CHF)。 其中液滴挾帶與沉積模式分別採用 Martin (1997) 所提出的挾帶模式，與Goven (1988) 所提出的沉積模式；其中Goven 所提出的模式並不足以反應沉積現象對壓力因素的變化，因此對沉積模式做了些許的修正。 如此，將所計算出的結果與實驗數據比較，本預估模式有相當良好的準確度，並且討論了壓力、管徑與流量等參數對臨界熱通率的影響。 將單一通道模式延伸，以計算沸水式反應器(BWR)的燃料棒束(rod bundle)的臨界熱通率，需在模式中加入通道間的交互作用，包括了考慮紊流混合與氣體的橫向流，以最早發生乾化次通道之臨界熱通率做為整個棒束的臨界熱通率。計算的結果顯示，通道間的氣體橫向流所佔通道中蒸氣的比例並不高，當加熱功率較大時，通道間橫向流的影響較為顯著，而系統壓力的改變對橫向流的影響有限。