汽水分离再热器内蒸汽流动特性的数值模拟研究
发布时间：2021-12-17 11:52
汽水分离再热器是具有汽水分离和再热功能的大型管壳式换热器。其功能有两个:一是降低蒸汽湿度,将循环蒸汽中的水分（大约98%）分离出去,避免湿度过高引起的叶片侵蚀、叶片震动等安全隐患;二是进行加热,对经过除湿之后的循环蒸汽再热至其具有7080℃过热度从而提高机组效率。由于汽水分离再热器的应用使机组的经济性、安全性提高,国内外学者及公司不断对其性能进行研究改进。在汽水分离再热器的研究过程中,通过使用CFD方法,可以分析汽水分离再热器内部流场的速度、压力分布,压降,速度变化等,为理论设计提供重要参考。本文运用CFD方法研究汽水分离再热器。采用多孔介质模型简化其内部分离板组件和再热管束,并对实际汽水分离再热器进行了一系列简化,用ICEM、Fluent等软件对汽水分离再热器进行了三维数值模拟。通过模拟结果主要分析了以下三方面内容:一是分析了汽水分离再热器内部蒸汽流动过程中压力、速度的变化;二是分析汽水分离再热器入口蒸汽比体积增大对分离器入口速度的影响;三是分析蒸汽分配窗口结构对分离器入口速度的影响。研究结果表明,CFD方法能够有效地模拟汽水分离再热器内部流动特性,对其设计有一...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 汽水分离再热器在核电中的应用
1.1.2 汽水分离再热器功能和工作原理
1.1.3 汽水分离再热器的经济性和安全性
1.2 汽水分离再热器国内外研究现状
1.2.1 MSR国内研究现状
1.2.2 MSR国外研究现状
1.3 本文主要研究内容
2 MSR结构特点及多孔介质模型
2.1 MSR结构特点
2.2 多孔介质模型
2.3 本章小结
3 MSR三维数值模拟
3.1 CFD方法介绍
3.1.1 CFD方法基本原理及计算流程
3.1.2 数值算法
3.2 MSR数理模型建立
3.2.1 物理模型
3.2.2 数学模型
3.3 网格划分
3.4 边界条件及求解设置
3.5 网格无关性验证
3.6 CFD模型验证
3.7 本章小结
4 模拟结果讨论及分析
4.1 汽水分离再热器内蒸汽流动情况
4.2 汽水分离再热器内部蒸汽压降分析
4.3 汽水分离再热器内蒸汽速度变化
4.4 汽水分离再热器内分离板入口速度分布规律
4.5 MSR入口蒸汽比体积增加对分离器入口速度分布的影响
4.6 MSR分配窗口结构对分离器入口速度分布的影响
4.7 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFD的汽水分离再热器分析计算研究[J]. 张倩,高畅,付元钢,王永,刘克为,魏立,杨雪龙,王伟. 原子能科学技术. 2019(01)
[2]新型百万千瓦核电汽水分离再热器设计特点分析[J]. 刘克为,高金麟,洪增元. 发电设备. 2018(04)
[3]“华龙一号”反应堆本体结构CFD模型研究[J]. 杜思佳,刘余,李松蔚,邓坚,方浩宇. 热科学与技术. 2017(05)
[4]AP1000核电站汽水分离再热器制造技术[J]. 魏占超,于均刚,王楠. 压力容器. 2017(02)
[5]球床中传热与流动数值模拟研究[J]. 吴浩,杨星团,桂南,屠基元,姜胜耀. 热科学与技术. 2016(01)
[6]核电汽水分离再热器流动和传热过程分析[J]. 顾善春,袁益超,石凯旋. 能源工程. 2015(06)
[7]汽水分离再热器设计[J]. 张磊磊,牛忠华. 热力透平. 2015(04)
[8]波形板汽水分离器流场的计算模拟[J]. 李秉安,董爱华,付元刚,卢日时. 应用能源技术. 2014(06)
[9]海阳核电汽水分离再热器的技术特点[J]. 罗吉江. 电站辅机. 2014(01)
[10]核电机组汽水分离再热器的研制[J]. 牛忠华. 装备机械. 2013(03)
硕士论文
[1]核电汽水分离再热器结构与性能研究[D]. 孙兆亮.华南理工大学 2015
[2]核电站汽水分离再热器建模与仿真研究[D]. 徐尧.哈尔滨工程大学 2012
[3]核电站汽水分离再热器管系组件关键制造工艺技术的研究与优化[D]. 李胜道.华南理工大学 2012
[4]汽水分离再热器关键部件制造技术研究[D]. 梁化.华南理工大学 2012
[5]核电机组汽水分离再热器系统建模与仿真[D]. 陈斌.华北电力大学 2012
[6]核电站用波形板汽水分离器的数值模拟与实验研究[D]. 朱俊杰.华中科技大学 2007
[7]波形板汽水分离器板壁水膜流动数值模拟[D]. 庄亚平.哈尔滨工程大学 2005
[8]热力系统可视化仿真软件模型开发[D]. 赵志军.重庆大学 2003
本文编号：3540064
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 汽水分离再热器在核电中的应用
1.1.2 汽水分离再热器功能和工作原理
1.1.3 汽水分离再热器的经济性和安全性
1.2 汽水分离再热器国内外研究现状
1.2.1 MSR国内研究现状
1.2.2 MSR国外研究现状
1.3 本文主要研究内容
2 MSR结构特点及多孔介质模型
2.1 MSR结构特点
2.2 多孔介质模型
2.3 本章小结
3 MSR三维数值模拟
3.1 CFD方法介绍
3.1.1 CFD方法基本原理及计算流程
3.1.2 数值算法
3.2 MSR数理模型建立
3.2.1 物理模型
3.2.2 数学模型
3.3 网格划分
3.4 边界条件及求解设置
3.5 网格无关性验证
3.6 CFD模型验证
3.7 本章小结
4 模拟结果讨论及分析
4.1 汽水分离再热器内蒸汽流动情况
4.2 汽水分离再热器内部蒸汽压降分析
4.3 汽水分离再热器内蒸汽速度变化
4.4 汽水分离再热器内分离板入口速度分布规律
4.5 MSR入口蒸汽比体积增加对分离器入口速度分布的影响
4.6 MSR分配窗口结构对分离器入口速度分布的影响
4.7 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFD的汽水分离再热器分析计算研究[J]. 张倩,高畅,付元钢,王永,刘克为,魏立,杨雪龙,王伟. 原子能科学技术. 2019(01)
[2]新型百万千瓦核电汽水分离再热器设计特点分析[J]. 刘克为,高金麟,洪增元. 发电设备. 2018(04)
[3]“华龙一号”反应堆本体结构CFD模型研究[J]. 杜思佳,刘余,李松蔚,邓坚,方浩宇. 热科学与技术. 2017(05)
[4]AP1000核电站汽水分离再热器制造技术[J]. 魏占超,于均刚,王楠. 压力容器. 2017(02)
[5]球床中传热与流动数值模拟研究[J]. 吴浩,杨星团,桂南,屠基元,姜胜耀. 热科学与技术. 2016(01)
[6]核电汽水分离再热器流动和传热过程分析[J]. 顾善春,袁益超,石凯旋. 能源工程. 2015(06)
[7]汽水分离再热器设计[J]. 张磊磊,牛忠华. 热力透平. 2015(04)
[8]波形板汽水分离器流场的计算模拟[J]. 李秉安,董爱华,付元刚,卢日时. 应用能源技术. 2014(06)
[9]海阳核电汽水分离再热器的技术特点[J]. 罗吉江. 电站辅机. 2014(01)
[10]核电机组汽水分离再热器的研制[J]. 牛忠华. 装备机械. 2013(03)
硕士论文
[1]核电汽水分离再热器结构与性能研究[D]. 孙兆亮.华南理工大学 2015
[2]核电站汽水分离再热器建模与仿真研究[D]. 徐尧.哈尔滨工程大学 2012
[3]核电站汽水分离再热器管系组件关键制造工艺技术的研究与优化[D]. 李胜道.华南理工大学 2012
[4]汽水分离再热器关键部件制造技术研究[D]. 梁化.华南理工大学 2012
[5]核电机组汽水分离再热器系统建模与仿真[D]. 陈斌.华北电力大学 2012
[6]核电站用波形板汽水分离器的数值模拟与实验研究[D]. 朱俊杰.华中科技大学 2007
[7]波形板汽水分离器板壁水膜流动数值模拟[D]. 庄亚平.哈尔滨工程大学 2005
[8]热力系统可视化仿真软件模型开发[D]. 赵志军.重庆大学 2003
本文编号：3540064
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