大空间内混合与热分层试验研究

发布时间：2017-07-07 09:14

  本文关键词：大空间内混合与热分层试验研究

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【摘要】：混合与热分层现象经常出现在有内部热源的大空间内。对于核电厂,安全壳内空间较大,在出现破口事故后,例如LOCA或者MSLB等,有可能出现热分层现象。该现象对于安全壳的对外散热性质有着很重要的影响。对于AP1000反应堆而言,非能动安全壳冷却系统是向环境释放热量的重要途径,所以能够准确预测出大型分层空间内的温度、密度等分布,对反应堆最优化设计和事故分析非常重要。西屋公司针对AP600/1000安全壳内的热分层现象,通过保守假设,并结合国际上一些热工台架及自己建造的LST的试验数据用以说明可以忽略该现象的影响。但是过度的保守假设会影响经济性,并且开发更大功率的反应堆仍然避免不了热分层的问题。目前分析安全壳内温度场分布情况主要依靠一些计算软件,而这些软件大都存在计算精度差、计算时间长等多种问题,亟需改进。对软件计算的可靠性进行评价和拓展软件适用范围,以及开发出更精准的计算模型,就必须依赖试验数据作为一个强有力的技术参考。本文首先介绍了试验台架的设计方案和比例缩放分析结果。通过对其他试验台架的调研,确定了喷口高度、喷口直径、喷口位置、射流角度、射流温度、射流流量这六个影响因素作为重点研究对象,分别在安全壳外包裹保温层和空气自然对流冷却的条件下进行上述这六个因素的试验。另外本文还针对隔间对安全壳内分层现象的影响做了研究。本文根据相应的试验数据,对各个影响因素做了相应的分析,得到了一些定性结论,并且拟合了传热经验关系式,对以后计算软件的改进开发提供一些参考依据。
【关键词】：热分层 混合 比例分析 AP1000 非能动安全壳
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TL364.3;TM623
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 研究背景和意义11-12
• 1.2 研究动态12-15
• 1.2.1 国外研究动态12-15
• 1.2.2 国内研究动态15
• 1.3 本研究的主要内容15-17
• 1.3.1 研究的主要内容15-16
• 1.3.2 研究的创新点16-17
• 第2章 试验台架及试验工况介绍17-27
• 2.1 相似准则数17-18
• 2.2 试验台架介绍18-22
• 2.2.1 加热与喷射系统19
• 2.2.2 安全壳实验区19-20
• 2.2.3 测量系统20-22
• 2.3 试验工况介绍22-25
• 2.4 试验数据处理25-27
• 2.4.1 稳态试验数据的选取25
• 2.4.2 数据处理25-27
• 第3章 自然对流冷却试验结果及分析27-42
• 3.1 流量27-29
• 3.1.1 参数范围27
• 3.1.2 温度随高度变化27-28
• 3.1.3 水平面温度变化28-29
• 3.2 喷射温度29-31
• 3.2.1 参数范围29-30
• 3.2.2 温度随高度变化30-31
• 3.2.3 水平面温度变化31
• 3.3 喷射角度31-33
• 3.3.1 参数范围31-32
• 3.3.2 温度随高度变化32-33
• 3.3.3 水平面温度变化33
• 3.4 喷射位置33-36
• 3.4.1 参数范围34
• 3.4.2 温度随高度变化34-35
• 3.4.3 水平面温度变化35-36
• 3.5 喷口高度36-38
• 3.5.1 参数范围36
• 3.5.2 温度随高度变化36-37
• 3.5.3 水平面温度变化37-38
• 3.6 喷口直径38-40
• 3.6.1 参数范围38
• 3.6.2 温度随高度变化38-39
• 3.6.3 水平面温度变化39-40
• 3.7 本章小结40-42
• 第4章 绝热条件试验结果及分析42-61
• 4.1 流量42-44
• 4.1.1 参数范围42
• 4.1.2 温度随高度变化42-43
• 4.1.3 水平面温度变化43-44
• 4.2 喷射温度44-46
• 4.2.1 参数范围44-45
• 4.2.2 温度随高度变化45-46
• 4.2.3 水平面温度变化46
• 4.3 喷射角度46-48
• 4.3.1 参数范围46-47
• 4.3.2 温度随高度变化47-48
• 4.3.3 水平面温度变化48
• 4.4 喷射位置48-50
• 4.4.1 参数范围48-49
• 4.4.2 温度随高度变化49-50
• 4.4.3 水平面温度变化50
• 4.5 喷口高度50-53
• 4.5.1 参数范围51
• 4.5.2 温度随高度变化51-52
• 4.5.3 水平面温度变化52-53
• 4.6 喷口直径53-55
• 4.6.1 参数范围53
• 4.6.2 温度随高度变化53-54
• 4.6.3 水平面温度变化54-55
• 4.7 保温层的影响55-60
• 4.8 本章小结60-61
• 第五章 隔间试验61-65
• 5.1 隔间试验台架及试验工况介绍61-62
• 5.2 试验结果分析62-63
• 5.3 小结63-65
• 第六章 传热经验公式拟合65-67
• 6.1 传热经验关系式的一般形式65-66
• 6.2 传热经验关系式拟合结果66-67
• 第七章 总结和展望67-70
• 7.1 总结67-68
• 7.2 试验中的不足和改进、展望68-70
• 参考文献70-73
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果73-74
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作74-75
• 致谢75-76
• 作者简介76

【共引文献】

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本文编号：529595