基于模化实验装置的蒸汽发生器可视化研究

发布时间：2021-11-04 23:20

　　蒸汽发生器在核电站中的主要功能是作为热交换器将一回路冷却剂中的热量传递到二回路,使其产生饱和蒸汽供给二回路动力装置。蒸汽发生器作为反应堆正常运行工况下的一回路热阱,它的安全运行和高效传热对核电站的安全运行有关键作用。但由于蒸汽发生器体积巨大,结构复杂,传热管数目众多,因此蒸汽发生器二次侧两相流流动和换热特性十分复杂。目前对它的研究和认识还不充分,而且在数值模拟方面,对于两相流模型和网格划分还存在许多需要改进之处。以往的实验多集中在局部范围内对蒸汽发生器热工参数进行测量研究,再加之高温高压的运行环境,实验很难做到对蒸汽发生器内部流动特性的直接观察。因此,为了提高蒸汽发生器的可靠性,包括改进蒸汽发生器结构设计、提供更好地运行方案等,需要对其内部流动状况进行可视化研究。本文针对核电站蒸汽发生器二次侧的流动特性问题,根据相似模化原理,设计并搭建了可视化的蒸汽发生器实验台架。使用PIV装置和高速摄像机对其二次侧两相流流动特性进行了拍摄与研究,并结合温度测点得到了二次侧过冷段区域的温度场分布情况。通过实验研究,揭示了蒸汽发生器二次侧尚未报道过的流动现象,即弯管区出现的强烈的环腔流,以及在直管段区域... 

【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 研究意义和目的
        1.1.1 研究意义
        1.1.2 研究目的
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 蒸汽发生器热工水力特性的数值模拟
        1.2.2 蒸汽发生器热工水力特性的实验研究
    1.3 本文主要工作
第2章 实验装置及方法介绍
    2.1 实验系统
    2.2 实验装置
        2.2.1 相似模化分析
        2.2.2 实验段主体
        2.2.3 实验控制与调节装置
    2.3 测量系统及参数
        2.3.1 温度场
        2.3.2 速度场
        2.3.3 两相流场拍摄
    2.4 实验工况与流程
    2.5 本章小结
第3章 实验数据的处理
    3.1 温度场数据的处理
        3.1.1 温度的标定
        3.1.2 温度数据的处理
        3.1.3 温度测量不确定度分析
    3.2 速度场数据的处理
        3.2.1 PIV速度场数据处理
        3.2.2 高速摄像机图像数据处理
    3.3 本章小结
第4章 实验结果与分析
    4.1 150KW功率实验结果与分析
        4.1.1. 温度场实验结果与分析
        4.1.2. 速度场实验结果与分析
    4.2 250KW功率实验结果与分析
        4.2.1. 温度场实验结果与分析
        4.2.2. 速度场实验结果与分析
    4.3 350KW功率实验结果与分析
        4.3.1. 温度场实验结果与分析
        4.3.2. 速度场实验结果与分析
    4.4 添加隔板后流场的图像分析
        4.4.1. 150KW实验现象分析
        4.4.2. 250KW实验现象分析
        4.4.3. 350KW实验现象分析
    4.5.本章小结
第5章 结论及展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
攻读硕士学位期间参加的科研工作
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]低压下水欠热流动沸腾的两相CFD数值模拟研究[J]. 樊普,贾斗南,秋穗正.  原子能科学技术. 2011(04)
[2]蒸汽发生器二回路两相流模拟实验装置[J]. 李强,沈明启,宋玮.  核动力工程. 2006(01)
[3]蒸汽发生器的热工水力试验[J]. 薛运煃.  核动力工程. 1985(06)



本文编号：3476602