基于非线性动力学的摇摆运动下自然循环流动不稳定性分析

针对摇摆运动下的自然循环流动不稳定性问题进行实验和理论研究。通过实验，确定摇摆运动下自然循环流动不稳定性的分类、特性及发生边界，掌握摇摆参数对流动不稳定性的影响规律，确定有附加外力作用下的热驱动力-阻力之间的耦合关系，揭示摇摆运动下自然循环流动不稳定性机理，同时对不稳定性相关时序进行非线性分析，通过相空间重构及几何不变量的计算，掌握流动不稳定性的非线性特征参数以及吸引子对流动不稳定性的表征。在实验和非线性时序分析的基础上，建立并完善摇摆运动下自然循环流动的数学模型，对模型进行解耦和模拟计算，获得流动不稳定性随加热功率变化的非线性演化机制，确定流动不稳定性演化中的分岔点和吸引子的特征，构建摇摆运动下自然循环稳定性判断准则。相关的研究成果能够为新一代船用核动力装置的设计以及安全分析提供理论依据，研究结果进一步丰富两相流理论及实践，对自然循环系统的应用具有较大的实用价值。