NuScale是一種主要的浸沒式小型模塊化反應(yīng)堆。在外部冷卻水供應(yīng)失效的長期冷卻過程第一階段,安全殼內(nèi)的壓力和堆芯中的溫度與冷卻水池的傳熱效率密切相關(guān)。如果堆芯衰變余熱難以通過安全殼排出到冷卻水池,則會造成安全殼內(nèi)的壓力升高和堆芯內(nèi)溫度的迅速升高,威脅反應(yīng)堆的安全運(yùn)行。因此,研究在水冷過程中能否有效地通過冷卻水池內(nèi)自然對流排出余熱是具有重要意義的。冷卻水池的流場速度和溫度場對于有效且安全地從安全殼中排出余熱非常重要,因此,本文主要對冷卻水池內(nèi)的速度場和溫度場進(jìn)行了實驗和數(shù)值計算兩方面的研究。在實驗中,搭建了一個按比例縮小的實驗臺架,利用熱電偶用于測量不同位置的溫度,利用粒子圖像測速（PIV）系統(tǒng)測量速度場。在數(shù)值計算中,利用Fluent 15.0軟件進(jìn)行網(wǎng)格數(shù)量、湍流模型、時間步長的敏感性分析和瞬態(tài)計算,其中SKE k-ε、RKE k-ε、RNG k-ε和雷諾應(yīng)力模型（RSM）用于靈敏度分析,并且RKE k-ε模型用于瞬態(tài)計算。并初步分析了冷卻水池初始溫度、保溫層和安全殼壁面粗糙度對流動傳熱的影響。實驗結(jié)果表明,在NuScale冷卻水池的長期冷卻過程中,溫度在垂直方向上有很大差異,而在... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 反應(yīng)堆非能動冷卻系統(tǒng)的傳熱研究現(xiàn)狀
        1.2.2 水池內(nèi)自然對流的研究
    1.3 本文研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.1 研究的主要內(nèi)容
        1.3.2 研究的創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實驗裝置及實驗方法
    2.1 實驗裝置介紹
    2.2 粒子圖像測速（PIV）技術(shù)
    2.3 本章小結(jié)
第3章 實驗結(jié)果分析
    3.1 冷卻水池溫度場
        3.1.1 冷卻水池溫度場的空間分布規(guī)律
        3.1.2 冷卻水池溫度場分布隨時間的變化規(guī)律
    3.2 冷卻水池速度場
        3.2.1 冷卻水池速度場的空間分布規(guī)律
        3.2.2 冷卻水池速度場隨時間的變化規(guī)律
    3.3 本章小結(jié)
第4章 數(shù)值計算部分
    4.1 基本控制方程與模型假設(shè)
        4.1.1 基本控制方程
        4.1.2 模型假設(shè)
    4.2 建模與網(wǎng)格劃分
    4.3 邊界條件設(shè)置
    4.4 參數(shù)計算
        4.4.1 安全殼壁面平均熱流密度計算
        4.4.2 自由液面蒸發(fā)傳熱計算
        4.4.3 湍流的判定計算
        4.4.4 時間步長計算
    4.5 模擬計算
        4.5.1 網(wǎng)格數(shù)量敏感性
        4.5.2 時間步長敏感性
        4.5.3 湍流模型敏感性
        4.5.4 瞬態(tài)計算
    4.6 流動傳熱的影響因素
        4.6.1 初始溫度的影響
        4.6.2 保溫層的影響
        4.6.3 安全殼壁面粗糙度的影響
    4.7 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于PIV技術(shù)的明槽交匯區(qū)流場試驗研究[J]. 陳凱霖,馮民權(quán),張濤.  水力發(fā)電學(xué)報. 2018(11)
[2]基于PIV技術(shù)粗顆粒在管流斷面濃度分布試驗研究[J]. 夏建新,吳優(yōu),鄒燚,曹斌.  應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2017(06)
[3]基于PIV技術(shù)的粗顆粒在管流中跟隨性試驗研究[J]. 吳優(yōu),鄒燚,曹斌,夏建新.  水動力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯). 2017(06)
[4]PIV技術(shù)應(yīng)用于氣液兩相流的研究現(xiàn)狀[J]. 蘇瑩.  化工設(shè)計通訊. 2017(05)
[5]小型模塊式壓水堆設(shè)計綜述[J]. 張國旭,解衡,謝菲.  原子能科學(xué)技術(shù). 2015(S1)
[6]模擬深水井筒中流速對傳熱影響的實驗研究[J]. 馬永乾,趙欣欣,邵茹,劉曉蘭,宋榮榮.  斷塊油氣田. 2014(05)
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博士論文
[1]壓力容器外部冷卻系統(tǒng)內(nèi)局部溫度場及兩相分布特性研究[D]. 李永春.上海交通大學(xué) 2014

碩士論文
[1]小型堆非能動安全殼冷卻系統(tǒng)傳熱特性實驗研究[D]. 王曄云.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[2]大空間內(nèi)混合與熱分層試驗研究[D]. 蔡駿馳.華北電力大學(xué) 2015
[3]邊界層流動控制的數(shù)值模擬與DPIV實驗研究[D]. 劉家歡.江蘇科技大學(xué) 2014
[4]非能動安全殼冷卻系統(tǒng)外部流場分析[D]. 郭建娣.哈爾濱工程大學(xué) 2012



本文編號：2940472