应用得最为广泛的确定压水堆的DNB条件的关联式是Tong所开发的W-3公式。该关联式可以应用到圆管、矩形通道和棒束通道等几何结构上。该关系式是针对轴向均匀热流密度的关系式，对于轴向非均匀热流密度使用修正因子，也可以通过特殊因子来计入当地的格架效应及考虑控制棒导向管存在的冷壁效应等。

对于预测非均匀热流密度的DNB条件，采用如下两个步骤：

①针对当地反应堆条件，采用W-3公式计算均匀临界热流密度q″cr。

②采用一个F因子修正q″cr得到非均匀加热条件下的DNB热流密度q″cr，n（假设热流密度

分布近似于实际反应堆的情形）。

对于均匀加热的通道，有：

式中各个量的单位为：临界热流密度q″cr为kW/m2；压力p为MPa；质量流速G为kg/（m2·s）；焓h为kJ/kg；当量直径De为m。应用的各工况参数范围为：

p=5.5～15.86 MPa；xe=-0.15～0.15；G=1 356～6 800 kg/（m2·s）；De=0.005 08～0.017 8 m；加热长度L=0.254～3.668 m。

（1）轴向热流密度非均匀分布的修正

轴向热流密度分布不均匀对q″cr有影响，可用一个不均匀热流密度分布修正因子F对计算结果进行修正，则轴向非均匀加热时的W-3公式为

式中，

式中 q″cr，n——非均匀加热时DNB点的q″；

lDNB——采用均匀加热临界热流密度模型预测的DNB发生距离；

C——系数，其值为

在过冷沸腾区和低含汽量饱和沸腾区，C的数值大，F值小，指数衰减快，这就减轻了上游的记忆效应，因此局部热流密度的大小就基本决定了烧毁点。而在高含汽量区，C数值小，则F值大，烧毁点上游一段距离的记忆效应强烈，因此在高含汽量区，主要是平均热流密度（或焓升Δh）决定了烧毁点位置。

（2）冷壁效应的修正

考虑到有控制棒导向管或盒壁存在时的冷壁效应，在W-3公式中需要引入冷壁修正因子Fc。Fc可由以下经验公式计算得到，即：(www.daowen.com)

式中 ，Dh为通道加热周长（不计冷壁）求得的热周当量直径。

需要注意的是，如存在冷壁，则计算q″cr时，式（3-75）中的De用Dh来代替。

式（3-79）的适用范围为：冷却剂通道长L≥0.254 m；燃料元件棒间距b≥2.54 mm；工作压力p=（6.86～15.87）×106 Pa；含汽量xe≤0.1；冷却剂的质量流速G/106=4.86～24 kg/（m2·h）。

（3）定位格架的修正

考虑到定位格架的存在，在W-3公式中需要引入定位格架修正因子Fg。定位格架修正因子Fg也是一个由经验公式算得的系数：

式中 G——冷却剂的质量流速，kg/（m2·h）；

CTD——冷却剂的热扩散系数，对不同的性质和尺寸的定位格架和搅混翼片有不同的值。用单箍型定位格架时，可取CTD=0.019。

在应用W-3公式计算CHF值并作出上述修正后，理论计算所得到的q″cr值常与实验测得的不同，为了安全起见，常须结合具体结构在上述理论计算值上乘以修正系数，这样就与实验值相近了。

W-3公式的作者L.S.Tong曾把由W-3公式算得的q″cr，c值与在不同实验回路上测得的几千个实验数据q″cr，e作了比较，若以q″cr，e/q″cr，c为横坐标，以该比值出现的频率为纵坐标作图，则可得到一个近似高斯分布的图形，如图3-17所示。q″cr，e和q″cr，c的偏差，95%以上的数据都在±23%以内，具有95%的可信度，如图3-18所示。这种误差是随机性的，造成这种误差的原因可能有如下几个方面：

图3-17　q″cr，e/q″cr，c的频率分布图

①流体的湍流特性及表面粗糙度的随机特性，由此所造成的随机误差为±3%。

②实验段的制造公差，包括圆管壁厚、通道尺寸等，这种误差约为±5%。

③由于q″cr的某些修正因子计算公式不完善所引起的误差，这种误差约为±5%。

④随机和非随机的测量仪表误差以及由各种不同实验回路的系统特性而产生的误差约为±10%。

以上所列的误差合计为23%，这就是q″cr，e与q″cr，c相比误差达到±23%的原因。由W-3公式计算值与由实验测得的下限值之比为1/（1-0.23）=1.3，即在设计时若取实验测得的下限值，为了保守起见，则应该把由W-3公式计算得到的值除以1.3。

图3-18　q″cr的W-3公式计算值和非均匀加热实验测定值的比较