压水堆核电站工艺系统设计仿真技术研究

发布时间：2017-10-12 14:13

  本文关键词：压水堆核电站工艺系统设计仿真技术研究

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【摘要】：在国家推进安全高效发展核电的政策背景下,各核电设计单位都投入资源提升核电工程设计的工具应用水平,以期用先进的手段提升核电工程设计的效率、保证设计结果的准确性,保证核电工程的安全性。核电站的核工艺系统数量庞大、结构组成复杂、介质种类也不同,有管网类型的流体分配、也有传热传质的交换,即使是一维流体范畴的常规计算分析工作量也很大,而且传统的手工计算效率较低,在应对复杂流体状态时准确性降低,故使用CAE工具进行一维流体的设计仿真分析成为大势所趋。本文通过对Flowmaster仿真软件的应用及开发工作,选择某型号核电站中核工艺系统中较为典型的设备冷却水系统、正常余热排出系统及化学和容积控制系统作为主要研究内容,开展相关的设计仿真分析研究工作。设备冷却水系统是典型管网系统、具有庞杂性,对该系统的研究以各用户设备的流量平衡和热量分配研究作为重点;正常余热排出系统因其系统工作的复杂性,既涉及到流动问题、也涉及到换热问题,瞬变的工况较多,对该系统的瞬态换热特性开展了研究;化学和容积控制系统是典型的热交换系统,换热器较多、较复杂,本文对热交换器也作了研究。仿真分析的结果与设计值的偏差在可接受范围内,证明了设计的合理性,同时对于孔板阻力系数、阀门开度等的预估计算也可指导现场系统调试时的硬件参数设定,能够提升调试工作的效率。
【关键词】：设备冷却水系统 正常余热排出系统 流量分配 瞬态 仿真
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM623.91
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题的意义及国内外研究现状综述8-10
• 1.1.1 课题的来源8-9
• 1.1.2 课题研究的意义9-10
• 1.2 系统设计仿真技术的现状10-12
• 1.2.1 世界主流的系统仿真技术10-11
• 1.2.2 核电行业的Flowmaster仿真技术应用情况11-12
• 1.3 本文研究内容12-14
• 第二章 流体系统数值仿真技术14-34
• 2.1 流体仿真技术研究概述14-15
• 2.2 各类典型设备流体力学计算原理15-34
• 2.2.1 热交换器类15-20
• 2.2.1.1 加热器/冷却器15-16
• 2.2.1.2 换热器/散热器16-20
• 2.2.2 泵类20-21
• 2.2.3 水箱/稳压器/气罐类21-24
• 2.2.3.1 定压水箱21-22
• 2.2.3.2 膨胀水箱22-23
• 2.2.3.3 2arm/3arm水箱23-24
• 2.2.4 气液两相罐体元件24-26
• 2.2.4.1 气瓶24-25
• 2.2.4.2 稳压器元件25-26
• 2.2.5 过滤器26-27
• 2.2.6 管道27-28
• 2.2.7 弯管28-29
• 2.2.8 三通29-30
• 2.2.9 大小头30
• 2.2.10 阀门30-31
• 2.2.11 止回阀31-32
• 2.2.11.1 旋启式止回阀31-32
• 2.2.11.2 升降式止回阀32
• 2.2.12 孔板32-34
• 第三章 设备冷却水系统流量分配及热量分配仿真研究34-52
• 3.1 设备冷却水系统概述34-35
• 3.2 设备冷却水系统流量分配及热量分配仿真35-50
• 3.2.1 计算思路35-39
• 3.2.2 仿真条件39-43
• 3.2.2.1 环境条件设置39
• 3.2.2.2 介质参数39-42
• 3.2.2.3 关键设备性能输入参数42-43
• 3.2.3 结果后处理与分析43-50
• 3.2.3.1 流量平衡计算43-44
• 3.2.3.2 温度和热量分配计算44-50
• 3.3 本章小结50-52
• 第四章 正常余排系统与化容系统的瞬态换热特性仿真研究52-89
• 4.1 正常余热排出系统概述52-53
• 4.2 正常余热排出系统瞬态特性仿真53-71
• 4.2.1 工况53-54
• 4.2.2 仿真条件54-63
• 4.2.2.1 环境条件和介质参数设置54
• 4.2.2.2 关键设备参数54-62
• 4.2.2.3 模型简化62-63
• 4.2.3 结果后处理与分析63-71
• 4.2.3.1 工况163-68
• 4.2.3.2 其余瞬态工况68-71
• 4.3 化学和容积控制系统概述71-72
• 4.4 化学和容积控制系统瞬态特性仿真72-88
• 4.4.1 工况73
• 4.4.2 仿真条件73-80
• 4.4.2.1 环境条件和介质参数设置73
• 4.4.2.2 关键设备参数73-78
• 4.4.2.3 模型简化78-80
• 4.4.3 结果后处理与分析80-88
• 4.4.3.1 净化工况82-84
• 4.4.3.2 净化补水下泄工况84-85
• 4.4.3.3 净化下泄工况85-86
• 4.4.3.4 带余排正常冷却工况86-88
• 4.5 本章小结88-89
• 第五章 总结与展望89-91
• 5.1 总结89
• 5.2 本文的不足及展望89-91
• 参考文献91-93
• 致谢93-94
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文94-96

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本文编号：1019137