蒸发盘管临界后传热和流动特性数值模拟
发布时间：2021-01-24 12:57
螺旋管式直流蒸汽发生器（OTSG）大量应用于一体化小型核反应堆（SMR）中。其蒸发盘管临界后传热及流动特性对OTSG 一二次侧换热具有重要影响。论文通过分析了临界后弥散流膜态沸腾（DFFB）的流动传热特性,构建了相应的热工水力数值模型。模型采用欧拉两流体模型作为控制方程,选取RNGk-ε模型作为湍流模型。针对两相流传热机理,进行了大量的分析与调研,以此为为基础进行UDF程序编写,将两流体之间的质量、动量和能量交换机理以源项方程的形式带入控制方程对其进行封闭。应用该模型模拟M.A.STYRIKOVICH&V.S.POLONSKY的螺旋管临界后传热实验,将模拟结果与实验数据及经验关系式计算值进行比对,验证了模型的可行性。本文通过CFD计算软件ANSYS Fluent建立了蒸发盘管临界后弥散流膜态沸腾数值模型,并通过自定义函数（UDF）加载了控制方程的封闭源项,实现了对给定热工工况下OTSG内最三种不同螺旋直径的盘管临界后流体流动及传热特性进行计算分析。在前处理过程中,完成了网格划分及网格无关性分析。在计算结果中,观察到了螺旋管径向流动换热的不均匀性及二次流的存在。而且,从通过离心力...
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１螺旋式ＯＴＳＧ蒸发盘管实物图％??Ｆｉｇｕｒｅ?１?Ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈｅｌｉｃａｌ?ＯＴＳＧ?ｃｏｉｌ１，８１??
结构紧凑，换热空间的布置受到严格限制，功率密度高里换热能力更强。??２）蒸汽发生器管外工质可以在螺旋管束间横向冲刷，换热性能更３）离心力的作用使得管内流动工质存在旋涡流动，对边界层产生扰能优于直管。??４）直流螺旋管束具有结构优势，可以布置在反应堆压力容器和上升形通道内，有利于紧凑式和模块化。??５）—体化小型堆，蒸汽发生器布置在反应堆压力容器内，从设计上管道连接发生在反应堆压力容器外，避免了如ＬＯＣＡ、给水管破裂裂、蒸汽发生器管道破裂等事故的发生，大幅提高反应堆的固有６）事故情况下，紧凑式设计压水堆的蒸汽发生器可以作为余热排出器，一回路冷却剂在整个反应堆压力容器内形成自然对流。??７）换热面布置简单，减少了水和蒸汽管子的中间连接，结构紧凑，
理??式蒸汽发生器中，二次侧工质不断吸收一次侧冷却剂的热量，温度经历从过冷液体、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾到过热蒸汽的流２２］。在膜态沸腾之后，过热蒸汽之前，流体会以夹带大量液滴的水蒸称之为弥散流。在螺旋管弥散流中，液滴会受到明显的离心力作用，??旋管内壁面外侧。于此同时，由于二次流的作用，液滴也会在螺旋发生横向漂移。??后传热工况分类??沸腾情况下，临界点后的传热称为临界后传热。因为流动沸腾的临：偏离泡核沸腾（Ｄｅｐａｒｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｎｕｃｌｅａｔｅ?Ｂｏｉｌｉｎｇ，ＤＮＢ）工况和干涸（Ｄｒｙ．）工况。所以临界后的情况也分为两种工况，即ｐｏｓｔ－ＤＮＢ工况和ｐｏｓｔ［２３］。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]各国专家在福岛核电事故后关于核能利用与安全防护的讨论[J]. 艾略特,Hanan AlKiswany,Lizette Damons,Mike Ives,Theresa V.Ilano,Joel Adriano,Ochieng’Ogodo,Emeka Johnkingsley,Ma.Nehal Lasheen,胡德堡,戈登伯格,曼格拉. 科学文化评论. 2011(05)
[2]国际核能应用及其前景展望与我国核电的发展[J]. 欧阳予,汪达升. 华北电力大学学报(自然科学版). 2007(05)
[3]200MW模块式高温气冷反应堆蒸汽发生器设计[J]. 周云龙,陈听宽,陈学俊. 核科学与工程. 1992(01)
硕士论文
[1]蒸汽发生器工作过程动态仿真[D]. 郭海红.哈尔滨工程大学 2007
[2]大盘管直流蒸汽发生器热工分析[D]. 曹丹.清华大学 2005
本文编号：2997286
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１螺旋式ＯＴＳＧ蒸发盘管实物图％??Ｆｉｇｕｒｅ?１?Ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈｅｌｉｃａｌ?ＯＴＳＧ?ｃｏｉｌ１，８１??
结构紧凑，换热空间的布置受到严格限制，功率密度高里换热能力更强。??２）蒸汽发生器管外工质可以在螺旋管束间横向冲刷，换热性能更３）离心力的作用使得管内流动工质存在旋涡流动，对边界层产生扰能优于直管。??４）直流螺旋管束具有结构优势，可以布置在反应堆压力容器和上升形通道内，有利于紧凑式和模块化。??５）—体化小型堆，蒸汽发生器布置在反应堆压力容器内，从设计上管道连接发生在反应堆压力容器外，避免了如ＬＯＣＡ、给水管破裂裂、蒸汽发生器管道破裂等事故的发生，大幅提高反应堆的固有６）事故情况下，紧凑式设计压水堆的蒸汽发生器可以作为余热排出器，一回路冷却剂在整个反应堆压力容器内形成自然对流。??７）换热面布置简单，减少了水和蒸汽管子的中间连接，结构紧凑，
理??式蒸汽发生器中，二次侧工质不断吸收一次侧冷却剂的热量，温度经历从过冷液体、核态沸腾、过渡沸腾、膜态沸腾到过热蒸汽的流２２］。在膜态沸腾之后，过热蒸汽之前，流体会以夹带大量液滴的水蒸称之为弥散流。在螺旋管弥散流中，液滴会受到明显的离心力作用，??旋管内壁面外侧。于此同时，由于二次流的作用，液滴也会在螺旋发生横向漂移。??后传热工况分类??沸腾情况下，临界点后的传热称为临界后传热。因为流动沸腾的临：偏离泡核沸腾（Ｄｅｐａｒｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｎｕｃｌｅａｔｅ?Ｂｏｉｌｉｎｇ，ＤＮＢ）工况和干涸（Ｄｒｙ．）工况。所以临界后的情况也分为两种工况，即ｐｏｓｔ－ＤＮＢ工况和ｐｏｓｔ［２３］。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]各国专家在福岛核电事故后关于核能利用与安全防护的讨论[J]. 艾略特,Hanan AlKiswany,Lizette Damons,Mike Ives,Theresa V.Ilano,Joel Adriano,Ochieng’Ogodo,Emeka Johnkingsley,Ma.Nehal Lasheen,胡德堡,戈登伯格,曼格拉. 科学文化评论. 2011(05)
[2]国际核能应用及其前景展望与我国核电的发展[J]. 欧阳予,汪达升. 华北电力大学学报(自然科学版). 2007(05)
[3]200MW模块式高温气冷反应堆蒸汽发生器设计[J]. 周云龙,陈听宽,陈学俊. 核科学与工程. 1992(01)
硕士论文
[1]蒸汽发生器工作过程动态仿真[D]. 郭海红.哈尔滨工程大学 2007
[2]大盘管直流蒸汽发生器热工分析[D]. 曹丹.清华大学 2005
本文编号：2997286
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/2997286.html
