非能动余热排出热交换器传热机理研究及实验验证

发布时间：2017-08-23 12:42

  本文关键词：非能动余热排出热交换器传热机理研究及实验验证

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【摘要】：AP1000是西屋公司在AP600基础上设计开发的先进非能动型压水堆。其安全系统设计充分利用自然驱动力,在不需要大规模的安全支持系统的条件下保持正常运行功能。非能动系统的使用使核电厂的设计比起传统的压水堆核电厂有显著的简化,不仅减少了设备部件的采购量,降低安装成本,缩短施工周期,并且使维修活动最小化。 为掌握AP1000非能动余热排出热交换器(PRHR HX)传热机理,探究其传热模型及热工计算方法。本文对PRHR HX的传热机理进行了分析与研究,得到其设计工况下换热管两侧的主要传热形式。同时建立了PRHR HX的模型实验系统,并通过实验研究了换热器管内自然循环换热和管外自然对流、过冷沸腾、饱和沸腾的换热特性。 (1)通过管外自然对流实验,确定Dittus-Boelter公式更适合非能动余热排出热交换器管内自然循环对流传热的计算,McAdams公式更适合管外自然对流换热的计算；PHRH HX水箱内自然对流工况下流体温度沿竖直方向呈现温度分层,由高到低逐渐递减,在水平方向上温度几乎相同； (2)通过管外沸腾传热实验,揭示非能动余热排出热交换器IRWST热阱热分层现象,研究IRWST热阱热分层界面变化规律,提出了PRHR HX热阱的三段式传热机理,并给出了相应的计算公式,最后利用文献中实验数据进行了验证。 本课题为先进压水堆核电站非能动余热排出热交换器研究和设计提供理论依据,对非能动余热排出热交换器的国产化以及具有我国自主知识产权的更大功率的压水堆研究与开发有着非常重要的意义。
【关键词】：非能动 余热排出热交换器 热分层界面过渡区 传热机理
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TL353.13
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-22
• 1.1 引言9-10
• 1.2 非能动思想的提出及非能动安全系统的优点10-15
• 1.2.1 非能动思想的提出10
• 1.2.2 非能动安全系统10-15
• 1.3 国内外研究概况15-20
• 1.3.1 PRHR HX综述15
• 1.3.2 国内PRHR HX相关研究15-16
• 1.3.3 国外PRHR HX相关研究16-17
• 1.3.4 PRHR HX传热机理17-20
• 1.4 本课题研究内容20-22
• 第2章 非能动余热排出热交换器传热机理分析22-32
• 2.1 管内自然循环流动换热22-25
• 2.2 管外沸腾传热25-28
• 2.3 管外过冷沸腾传热28
• 2.4 管外自然对流传热28-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 非能动余热排出热交换器管外自然对流实验研究32-47
• 3.1 实验系统构建32-35
• 3.2 实验内容35-36
• 3.3 实验步骤36-37
• 3.4 实验数据处理方法37-39
• 3.5 实验结果及其分析39-46
• 3.6 本章小结46-47
• 第4章 非能动余热排出热交换器管外沸腾实验研究47-62
• 4.1 新实验系统的构建47-51
• 4.2 实验内容51-52
• 4.3 实验所需测量参数52-53
• 4.4 实验步骤53-54
• 4.5 实验结果及其分析54-60
• 4.6 本章小结60-62
• 第5章 结论与展望62-64
• 5.1 结论62-63
• 5.2 展望63-64
• 参考文献64-68
• 研究成果及获奖情况68-69
• 致谢69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 沈瑾;江光明;唐钢;余红星;;先进堆非能动余热排出系统应对全厂断电事故的能力分析[J];核动力工程;2007年02期

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3 郑明光;叶成;韩旭;;新能源中的核电发展[J];核技术;2010年02期

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本文编号：725144