非能动余热排出空气热交换器换热特性研究

发布时间：2024-09-17 17:02

　　作为第四代反应堆堆型之一的熔盐堆,其非能动余热排出系统在导出衰变热、降低燃料盐温度、确保排盐罐安全方面起着重要作用。自然通风式空气热交换器是该余热排出系统与大气环境之间的换热设备,其作用是将系统中的热量排入大气环境中,保证系统能够安全可靠地运行。该空气热交换器在运行过程中不需要人为操作以及其他外界动力的支持,具有良好的非能动特性。本文通过实验的方法研究了不锈钢光管、不锈钢翅片管、不锈钢-铝复合翅片管以及铜-铝复合翅片管的换热特性,其中,管外侧为空气自然对流换热,管内侧为水蒸汽凝结换热。实验结果表明,在自然对流条件下,翅片管的换热功率明显高于光管的换热功率,而翅片管材料以及管内凝结换热系数的变化对翅片管换热能力的影响很小。在此基础上设计了一个自然通风式空气热交换器,该空气热交换器主要包含一个翅片管束和一个风筒。其中,翅片管束被放置于风筒底部,通过风筒的抽吸作用使管束外空气的自然循环流动加快,从而强化了空气侧的换热能力。针对所设计的空气热交换器,通过计算流体力学软件ANSYS FLUENT对其在设计工况下的稳态换热特性进行了数值模拟研究,并分析了空气流速、环境温度、翅片管布置方式、翅片管间距...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1AC600二次侧非能动应急堆芯余热排出系统实验装置图

哈尔滨工程大学硕士学位论文冷方式相比，空气冷却方式以空气作为冷却介质，不受地理位置的限地区进行核电设施的建造。同时，空气取之不尽并且容易获得，不仅制，增强了所在系统的排热能力，还使整个系统的经济性得到大大提却器大多使用风机来增加空气的流速，以提高空气侧的换热系数。600二次侧非....

图1.2模块式高温气冷堆非能动余热排出系统

图1.2模块式高温气冷堆非能动余热排出系统的事故余热排出系统中同样采用空气热交换器将交换器的管束由522根外径为16mm，壁厚为1.5m匀分布，管内流体为高温的液态钠，管外流体为低热功率为0.525MW[48-49]。管束被放置于烟囱中，空STAR-CD软件的计....

图1.3印度原型快增殖堆安全级余热排出系统

如图1.3所示，该空气热交换器的换热功率为8MW，管内流体为液态钠，管外的为空气，依靠一个30m高的烟囱来加快空气的流动，从而强化了热交换器空气侧的换热能力[50-51]。在运行级余热排出系统中采用了强制通风的空气冷凝器，该冷凝器的换热管束由不锈钢翅片管组成，用于凝结从汽....

图1.4韩国先进钠冷快堆余热排出系统

7图1.4韩国先进钠冷快堆余热排出系统日本非能动安全反应堆（JPSR）由日本原子能研究所设计[15]，如图1.5所示，排出系统中包含着6个空气冷却器。空气冷却器的换热管束被置放于烟囱中，的自然对流作用得到强化。当余热排出系统运行时，堆芯内产生的热量先通过器传递到冷却剂....

本文编号：4005762