某核电厂输水系统泥沙输移数值模拟研究

发布时间：2023-03-09 18:58

　　对于核电厂而言,需要大量的冷却水作为发电系统的冷源。而作为冷源的冷却水则是通过输水系统进行输送的。核电厂所需冷却水一般来自海洋或河流,水流中往往携带泥沙,含沙水流进入输水系统可能导致其内部产生泥沙淤积问题,从而影响输水系统的正常运行,甚至危及核电厂的安全生产。因此,研究输水系统内泥沙的输移规律,对确保电厂的安全运行具有重要的现实意义。本文研究了某核电厂输水系统内部水流流态、泥沙分布及泥沙输移过程。研究的重点是输水系统内泥沙的分布规律及引水管涵和输水隧洞内泥沙的输移过程。针对上述问题,本文首先对研究过程中所用到的多相流混合模型进行了必要的介绍,并对模型所采用的数值方法作了说明和选择。其次,对所研究的核电厂输水系统概况做了简单介绍,建立了简化的输水系统三维数值模拟模型,利用Fluent软件,对某核电厂在不同运行工况下输水系统模型内部水流流态进行了数值模拟。模拟结果表明引水管涵和输水隧洞内流态良好,过滤间、加药间在管涵突扩处、闸门后方以及胸墙后方主流区以上部位,存在流速缓慢的回流区,回流区的位置稳定,旋转不强烈,不会对主流流态造成太大影响。然后根据该核电厂取水海域年均水沙和百年一遇水沙情况,...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 水流泥沙研究的主要方法
        1.2.2 水流泥沙数学模型研究进展概况
        1.2.3 泥沙数值模拟研究进展概况
    1.3 本文主要的工作内容
第2章 三维紊流泥沙数学模型的建立
    2.1 紊流模型
        2.1.1 紊流数值模拟方法
        2.1.2 本文模型选择
    2.2 多相流模型
        2.2.1 多相流数值模拟方法
        2.2.2 本文模型选择
    2.3 数值求解方法
        2.3.1 控制方程的离散
        2.3.2 离散格式的选择
        2.3.3 压力-速度耦合关系的选择
    2.4 本章小结
第3章 工程概况及计算模型
    3.1 工程概况及任务简介
        3.1.1 工程概况
        3.1.2 任务简介
    3.2 计算模型的建立
    3.3 边界条件及网格划分
        3.3.1 边界条件
        3.3.2 网格划分
    3.4 本文计算工况
    3.5 本章小结
第4章 年均水沙条件下输水系统泥沙输移三维数值模拟
    4.1 输水系统内部三维流态模拟
        4.1.1 引水管涵段流态分析
        4.1.2 过滤间和加药间段流态分析
        4.1.3 隧洞工作井段流态分析
        4.1.4 输水隧洞段流态分析
    4.2 输水系统内部泥沙分布分析
        4.2.1 引水管涵段泥沙分布
        4.2.2 过滤间和加药间泥沙分布
        4.2.3 隧洞工作井泥沙分布
        4.2.4 输水隧洞段泥沙分布
    4.3 引水管涵和输水隧洞内部泥沙输移过程分析
        4.3.1 引水管涵段泥沙输移过程分析
        4.3.2 输水隧洞段泥沙输移过程分析
    4.4 本章小结
第5章 百年一遇风暴潮水沙条件下输水系统泥沙输移三维数值模拟
    5.1 输水系统内部泥沙分布分析
        5.1.1 引水管涵段泥沙分布
        5.1.2 过滤间和加药间泥沙分布
        5.1.3 隧洞工作井泥沙分布
        5.1.4 输水隧洞段泥沙分布
    5.2 引水管涵和输水隧洞内部泥沙输移过程分析
        5.2.1 引水管涵段泥沙输移过程分析
        5.2.2 输水隧洞段泥沙输移过程分析
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢



本文编号：3758119