螺旋管式直流蒸汽发生器密度波不稳定性分析
发布时间：2021-10-01 22:52
螺旋管式直流蒸汽发生器（H-OTSG）具有传热性能良好、布置紧凑、热膨胀自由等优势,在先进小型模块化反应堆（SMR）以及其他工业换热设备中获得了广泛的应用。在特定的工况中,螺旋管式直流蒸汽发生器可能发生流动不稳定性现象,一旦发生,将严重危及反应堆安全。为了确保反应堆的安全性,必须对蒸汽发生器内的流动不稳定现象进行分析,避免流动不稳定现象的产生。目前的蒸汽发生器流动不稳定性程序大多针对直管或U型管,缺少针对螺旋管开发的流动不稳定性分析工具。在这些程序的计算中,往往考虑均匀热流边界条件,而忽略了真实换热过程中出现的非均匀热流边界条件。为了更准确地研究螺旋管式蒸汽发生器的流动不稳定性问题,需要针对螺旋管开发专门的流动不稳定分析程序,并使用程序研究螺旋管式直流蒸汽发生器的流动不稳定性问题。本文在采用单变量线性频域法的直管分析程序STEAMFREQ的基础上进行了修正与改进,增加了螺旋管分析模块,修改了换热工质,优化了计算方法,使用Fortran语言开发了分析螺旋管直流蒸汽发生器内密度波不稳定性的专用程序STEAMFREQ-H,并计算了 SMART的稳态参数进行了对比验证。针对我国目前正在开发的小...
【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】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＳＭＡＲＴ压力容器示意图［８］??ＩＲＩＳ?（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ?Ｒｅａｃｔｏｒ?Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ?ａｎｄ?Ｓｅｃｕｒｅ）是由美国能源部领导多国??共同设计研发的新型反应堆，功率为３３５ＭＷｅ
Ｊｓｌｋ??堆芯盤蒸汽发生器??｜＾＾Ａｎ??图１．１?ＳＭＡＲＴ压力容器示意图［８］??ＩＲＩＳ?（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ?Ｒｅａｃｔｏｒ?Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ?ａｎｄ?Ｓｅｃｕｒｅ）是由美国能源部领导多国??共同设计研发的新型反应堆，功率为３３５ＭＷｅ。ＩＲＩＳ的设计以成熟的压水堆技术??为基础，充分利用了?ＡＰ６００压水堆和其它先进压水堆的设计成果。图１．２为ＩＲＩＳ??的压力容器示意图。ＩＲＩＳ的反应堆冷却剂系统釆用了一体化布置，事故工况下??使用自然循环进行冷却。采用螺旋管式直流蒸汽发生器，一次侧工质在螺旋管外??自上向下流动，二次侧工质在螺旋管内向上流动。８个蒸汽发生器模块布置在堆??芯围板外侧和压力容器内侧之间的环状腔体中，每个蒸汽发生器中有６５６根螺旋??传热管剛。??４??
??）入口过冷度。入口过冷度增加在不同情况下有两种不同的效果。时起稳定作用，但在低过冷度时起不稳定作用。不稳定边界因此呈??是因为入口过冷度的增加或减少将通道分别向单相水或单相气转变，不稳定的两相运行情况，因此使系统稳定性提高。??３）压力。增大压力能增加稳定性。增大系统压力能使气相和液相间，而不稳定性是由于两相的不同特性引起的，因此增大压力能提高稳定ＡＵ图中，对同样的系统取三种不同压力，得到的不稳定边界几乎重无量纲数中比容之比（ｖｌｖ／Ｖｌ）能有效表示压力的影响。??４）进出口节流。进口节流有强烈的稳定作用，导致单相区压降增加，稳定性。常在通道入口加入节流件来使系统稳定。另一方面，出口节更不稳定。出口节流能增加两相区或过热区压降，对稳定性不利。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国核电及核能产业发展前景[J]. 叶奇蓁. 南方能源建设. 2015(04)
[2]低碳约束下中国核电发展及其规模分析[J]. 张生玲,李强. 中国人口·资源与环境. 2015(06)
[3]小型模块式压水堆设计综述[J]. 张国旭,解衡,谢菲. 原子能科学技术. 2015(S1)
[4]高温气冷堆螺旋管式直流蒸汽发生器传热管壁面热点数值分析[J]. 马越,李晓伟,吴莘馨. 工程热物理学报. 2013(07)
[5]中国发展小型堆核能系统的可行性研究[J]. 陈文军,姜胜耀. 核动力工程. 2013(02)
[6]高温气冷堆螺旋管直流蒸汽发生器时域模型[J]. 朱宏晔,居怀明,段日强,薄涵亮. 清华大学学报(自然科学版). 2012(02)
[7]螺旋管式直流蒸汽发生器的准稳态数学模型[J]. 叶金亮,周杨平,陈晓明,方成跃. 核科学与工程. 2011(02)
[8]基于RELAP5的两管平行通道流动不稳定性研究[J]. 夏庚磊,郭赟,彭敏俊. 原子能科学技术. 2010(06)
[9]螺旋管蒸汽发生器热工流体力学一维二维模型对比分析[J]. 玉宇,居怀明,马昌文. 核动力工程. 2004(06)
[10]并列螺旋管圈管内两相流不稳定性程序 OTSGI[J]. 史绍平,周芳德,王茂华. 核动力工程. 1998(03)
硕士论文
[1]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：3417491
【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】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＳＭＡＲＴ压力容器示意图［８］??ＩＲＩＳ?（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ?Ｒｅａｃｔｏｒ?Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ?ａｎｄ?Ｓｅｃｕｒｅ）是由美国能源部领导多国??共同设计研发的新型反应堆，功率为３３５ＭＷｅ
Ｊｓｌｋ??堆芯盤蒸汽发生器??｜＾＾Ａｎ??图１．１?ＳＭＡＲＴ压力容器示意图［８］??ＩＲＩＳ?（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ?Ｒｅａｃｔｏｒ?Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ?ａｎｄ?Ｓｅｃｕｒｅ）是由美国能源部领导多国??共同设计研发的新型反应堆，功率为３３５ＭＷｅ。ＩＲＩＳ的设计以成熟的压水堆技术??为基础，充分利用了?ＡＰ６００压水堆和其它先进压水堆的设计成果。图１．２为ＩＲＩＳ??的压力容器示意图。ＩＲＩＳ的反应堆冷却剂系统釆用了一体化布置，事故工况下??使用自然循环进行冷却。采用螺旋管式直流蒸汽发生器，一次侧工质在螺旋管外??自上向下流动，二次侧工质在螺旋管内向上流动。８个蒸汽发生器模块布置在堆??芯围板外侧和压力容器内侧之间的环状腔体中，每个蒸汽发生器中有６５６根螺旋??传热管剛。??４??
??）入口过冷度。入口过冷度增加在不同情况下有两种不同的效果。时起稳定作用，但在低过冷度时起不稳定作用。不稳定边界因此呈??是因为入口过冷度的增加或减少将通道分别向单相水或单相气转变，不稳定的两相运行情况，因此使系统稳定性提高。??３）压力。增大压力能增加稳定性。增大系统压力能使气相和液相间，而不稳定性是由于两相的不同特性引起的，因此增大压力能提高稳定ＡＵ图中，对同样的系统取三种不同压力，得到的不稳定边界几乎重无量纲数中比容之比（ｖｌｖ／Ｖｌ）能有效表示压力的影响。??４）进出口节流。进口节流有强烈的稳定作用，导致单相区压降增加，稳定性。常在通道入口加入节流件来使系统稳定。另一方面，出口节更不稳定。出口节流能增加两相区或过热区压降，对稳定性不利。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国核电及核能产业发展前景[J]. 叶奇蓁. 南方能源建设. 2015(04)
[2]低碳约束下中国核电发展及其规模分析[J]. 张生玲,李强. 中国人口·资源与环境. 2015(06)
[3]小型模块式压水堆设计综述[J]. 张国旭,解衡,谢菲. 原子能科学技术. 2015(S1)
[4]高温气冷堆螺旋管式直流蒸汽发生器传热管壁面热点数值分析[J]. 马越,李晓伟,吴莘馨. 工程热物理学报. 2013(07)
[5]中国发展小型堆核能系统的可行性研究[J]. 陈文军,姜胜耀. 核动力工程. 2013(02)
[6]高温气冷堆螺旋管直流蒸汽发生器时域模型[J]. 朱宏晔,居怀明,段日强,薄涵亮. 清华大学学报(自然科学版). 2012(02)
[7]螺旋管式直流蒸汽发生器的准稳态数学模型[J]. 叶金亮,周杨平,陈晓明,方成跃. 核科学与工程. 2011(02)
[8]基于RELAP5的两管平行通道流动不稳定性研究[J]. 夏庚磊,郭赟,彭敏俊. 原子能科学技术. 2010(06)
[9]螺旋管蒸汽发生器热工流体力学一维二维模型对比分析[J]. 玉宇,居怀明,马昌文. 核动力工程. 2004(06)
[10]并列螺旋管圈管内两相流不稳定性程序 OTSGI[J]. 史绍平,周芳德,王茂华. 核动力工程. 1998(03)
硕士论文
[1]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：3417491
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