压水堆核电站稳压器波动管热分层现象热工水力分析研究
发布时间：2021-12-22 03:13
随着国家经济的持续发展，能源短缺已成为制约经济健康、稳定、持续发展的重要因素。核能已成为我国解决能源问题的重要措施。压水堆核电站运行过程中，部分瞬态工况下稳压器波动管存在显著的热分层，这会对波动管产生较大的热冲击和温度震荡，导致波动管发生热疲劳，增加管道出现热疲劳失效的可能性，同时由此产生的管道变形可能导致管道总体弯曲与设计中的设计弯曲不一致。是以对热分层现象的探究对于保证核电站的安全、稳定和可靠的运行具有积极的意义。 本文以压水堆稳压器波动管热分层现象为研究对象，主要开展以下几方面的工作：首先分析了稳压器波动管热分层现象产生的原因和机理，给出了影响热分层现象的关键参数；然后建立了数值计算模型，模拟了几种稳态情况下热分层状况，并与理论分析进行了对比，验证理论分析的结论，接着根据稳压器波动管的热分层进行相应的瞬态工况数值模拟，分析了多种瞬态工况下的稳压器波动管热分层现象，得到管内流动情况和温度场，并对模拟结果进行分析研究提出换热器的改进措施；最后利用核电站调试机会，开展稳压器波动管热分层温度场分布试验研究。此次试验是国内首次利用核电站调试机会开展真实电站稳压器波动管热分层试验，通过对试验...
【文章来源】： 上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【文章目录】：
附件
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 研究现状与趋势
1.2.1 试验研究
1.2.2 理论研究
1.3 研究的提出
1.4 研究目标与研究内容
1.5 本章小结
第二章 波动管热分层理论研究
2.1 概述
2.2 基础理论
2.3 影响分析
2.3.1 冷热流体温度差的影响
2.3.2 流体流动速度的影响
2.3.3 波动管内径的影响
2.3.4 波动管倾角的影响
2.4 本章小结
第三章 数值模型建立
3.1 概述
3.2 程序和方法
3.2.1 紊流模型
3.2.2 能量交换模型
3.2.3 求解控制模型
3.3 几何模型建立
3.4 网格划分
3.4.1 网格生成
3.4.2 网格敏感性分析
3.5 理论分析验证
3.6 本章小结
第四章 瞬态计算
4.1 概述
4.2 第一类型瞬态工况
4.2.1 反应堆主冷却剂系统正常工作条件下反应堆升温过程
4.2.2 反应堆冷却剂系统正常工作降温过程计算
4.3 第二类型瞬态工况计算结果
4.3.1 负荷增加瞬态工况
4.3.2 降负荷瞬态工况
4.3.3 负荷突然增加 10%瞬态工况
4.3.4 负荷突然减少 10%瞬态工况
4.3.5 甩负荷瞬态工况
4.3.6 稳态运行时的振荡瞬态
4.4 第三类型瞬态工况计算结果
4.4.1 启动环路瞬态过程
4.4.2 丧失场外电源瞬态过程
4.5 本章小结
第五章 现场试验研究
5.1 概述
5.2 试验研究目的和内容
5.3 试验系统及装置说明
5.3.1 试验系统简介
5.3.2 热电阻
5.3.3 截面的选取和测点的布置
5.4 试验结果及分析
5.4.1 运行特性分析
5.4.2 热分层现象分析
5.4.3 与数值计算的比较
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]压水堆稳压器波动管热分层现象的流固耦合传热数值模拟 [J]. 刘彤,王雪彩,衣书宾. 中国电机工程学报. 2013(02)
[2]日本福岛核电站事故对人体健康影响及医学防护 [J]. 蔡建明. 第二军医大学学报. 2011(04)
[3]压水堆稳压器波动管热分层的分析研究 [J]. 李澍,曹小伟. 核动力工程. 2009(S2)
[4]几种湍流模型及其在FLUENT中的应用 [J]. 任志安,郝点,谢红杰. 化工装备技术. 2009(02)
[5]稳压器波动管考虑热分层影响的疲劳分析 [J]. 梁兵兵,李岗,王高阳. 原子能科学技术. 2008(S2)
[6]中国实验快堆热钠池热分层现象研究 [J]. 许义军,杨红义,喻宏. 核科学与工程. 2008(04)
[7]对中国能源问题的思考 [J]. 江泽民. 上海交通大学学报. 2008(03)
[8]世界核电发展历程与中国核电发展之路 [J]. 景继强,栾洪卫. 东北电力技术. 2008(02)
[9]我国核电产业的现状及发展初探 [J]. 杨旭红,叶建华,钱虹,薛阳. 上海电力. 2007(06)
[10]我国核电产业的现状及发展初探[J]. 杨旭红,叶建华,钱虹,薛阳. 上海电力. 2007 (06)
硕士论文
[1]翅片管换热器传热特性的数值模拟研究[D]. 罗亮.中南大学. 2010
本文编号：3545652
【文章来源】： 上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【文章目录】：
附件
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 研究现状与趋势
1.2.1 试验研究
1.2.2 理论研究
1.3 研究的提出
1.4 研究目标与研究内容
1.5 本章小结
第二章 波动管热分层理论研究
2.1 概述
2.2 基础理论
2.3 影响分析
2.3.1 冷热流体温度差的影响
2.3.2 流体流动速度的影响
2.3.3 波动管内径的影响
2.3.4 波动管倾角的影响
2.4 本章小结
第三章 数值模型建立
3.1 概述
3.2 程序和方法
3.2.1 紊流模型
3.2.2 能量交换模型
3.2.3 求解控制模型
3.3 几何模型建立
3.4 网格划分
3.4.1 网格生成
3.4.2 网格敏感性分析
3.5 理论分析验证
3.6 本章小结
第四章 瞬态计算
4.1 概述
4.2 第一类型瞬态工况
4.2.1 反应堆主冷却剂系统正常工作条件下反应堆升温过程
4.2.2 反应堆冷却剂系统正常工作降温过程计算
4.3 第二类型瞬态工况计算结果
4.3.1 负荷增加瞬态工况
4.3.2 降负荷瞬态工况
4.3.3 负荷突然增加 10%瞬态工况
4.3.4 负荷突然减少 10%瞬态工况
4.3.5 甩负荷瞬态工况
4.3.6 稳态运行时的振荡瞬态
4.4 第三类型瞬态工况计算结果
4.4.1 启动环路瞬态过程
4.4.2 丧失场外电源瞬态过程
4.5 本章小结
第五章 现场试验研究
5.1 概述
5.2 试验研究目的和内容
5.3 试验系统及装置说明
5.3.1 试验系统简介
5.3.2 热电阻
5.3.3 截面的选取和测点的布置
5.4 试验结果及分析
5.4.1 运行特性分析
5.4.2 热分层现象分析
5.4.3 与数值计算的比较
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]压水堆稳压器波动管热分层现象的流固耦合传热数值模拟 [J]. 刘彤,王雪彩,衣书宾. 中国电机工程学报. 2013(02)
[2]日本福岛核电站事故对人体健康影响及医学防护 [J]. 蔡建明. 第二军医大学学报. 2011(04)
[3]压水堆稳压器波动管热分层的分析研究 [J]. 李澍,曹小伟. 核动力工程. 2009(S2)
[4]几种湍流模型及其在FLUENT中的应用 [J]. 任志安,郝点,谢红杰. 化工装备技术. 2009(02)
[5]稳压器波动管考虑热分层影响的疲劳分析 [J]. 梁兵兵,李岗,王高阳. 原子能科学技术. 2008(S2)
[6]中国实验快堆热钠池热分层现象研究 [J]. 许义军,杨红义,喻宏. 核科学与工程. 2008(04)
[7]对中国能源问题的思考 [J]. 江泽民. 上海交通大学学报. 2008(03)
[8]世界核电发展历程与中国核电发展之路 [J]. 景继强,栾洪卫. 东北电力技术. 2008(02)
[9]我国核电产业的现状及发展初探 [J]. 杨旭红,叶建华,钱虹,薛阳. 上海电力. 2007(06)
[10]我国核电产业的现状及发展初探[J]. 杨旭红,叶建华,钱虹,薛阳. 上海电力. 2007 (06)
硕士论文
[1]翅片管换热器传热特性的数值模拟研究[D]. 罗亮.中南大学. 2010
本文编号：3545652
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3545652.html
