在發(fā)生非破口事故時,內(nèi)置換料水箱與非能動余熱排出熱交換器在導(dǎo)出堆芯余熱方面起著至關(guān)重要的作用。本文分別采用粒子圖像測速（PIV）和激光誘導(dǎo)熒光（LIF）技術(shù)對內(nèi)置換料水箱內(nèi)部的自然對流和熱分層現(xiàn)象開展實(shí)驗(yàn)研究,以期優(yōu)化內(nèi)置換料水箱和非能動余熱排出系統(tǒng)的設(shè)計,提高反應(yīng)堆安全系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。本文依據(jù)H2TS比例分析方法,結(jié)合自然對流現(xiàn)象的理論分析,獲得了原型裝置與實(shí)驗(yàn)裝置之間需要滿足的等比縮小比值。使用PC板和不銹鋼搭建了實(shí)驗(yàn)本底框架,內(nèi)置五根C型電加熱管,并搭建了光學(xué)診斷平臺、熱電偶測溫系統(tǒng)等配套系統(tǒng)。然后使用PIV技術(shù)對水箱三個軸向上共計12個平面處的流場進(jìn)行了拍攝,獲得三組恒定加熱功率及兩組變加熱功率條件下的各平面處流場演變規(guī)律。嘗試使用LIF測溫技術(shù)對X-3平面處熱分層現(xiàn)象的演變進(jìn)行了研究,并使用點(diǎn)對點(diǎn)標(biāo)定方法開展后處理,獲得的全場性溫度場數(shù)據(jù)直觀反映了水箱內(nèi)熱分層現(xiàn)象的演變。研究結(jié)果表明,在C型加熱管束及其周圍區(qū)域由于熱驅(qū)動力較大而存在一個劇烈的上升流,且隨著加熱量的累積,上升流做能達(dá)到的最大高度不斷降低,并出現(xiàn)向兩周壁面的擴(kuò)散區(qū)。擴(kuò)散區(qū)兩側(cè)冷熱流體的交混產(chǎn)生大量的小漩渦,... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

AP1000非能動堆芯冷卻系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備依據(jù)國家的最新部署，CAP1400核電機(jī)組在山東石島灣開工建設(shè)，作為我國自主

設(shè)備有內(nèi)置換料水箱（IRWST）、非能動余熱排出熱交換器（PRHR HX）以及其他配套的管道、閥門等。圖1.2 非能動余熱排出系統(tǒng)運(yùn)行圖非能動系統(tǒng)概念的提出對核電站安全系統(tǒng)的設(shè)計是一個新的命題，與傳統(tǒng)二代核電站相比，AP1000 的非能動設(shè)計大幅度的減少了安全系統(tǒng)的設(shè)備與部件，其中閥門、泵、安全級管道、電纜及抗震廠房容積分別減少了約 50%，35%，80%，70%以及 45%。同時也帶來了良好的經(jīng)濟(jì)性，使得該堆芯具有較好的商業(yè)化競爭優(yōu)勢。自非能動余熱排出概念提出以來

1.3 所示為間接加熱模式下三種模式的示意圖。（a）加熱管浸入水箱 （b）外接換熱器 c）地幔熱交換器圖1.3 間接加熱三種模式示意圖Caldwell 和 Bahnfleth[66]等人提出了幾種針對儲熱水箱熱分層的行為建模，圖 1.4 所示為一種典型的物理模型劃分圖。該模型將整個水箱劃分為若干等分小體積元，同時依據(jù)溫度分層和熱平衡兩種不同的模型，分別使用不同的分析方程并考慮不同的使用條件。與此同時，Jose 和 Francisco[67]等人使用一維溫度分層的關(guān)系式推導(dǎo)出熱分層數(shù)（stratification number, Str）來評估水箱內(nèi)流體熱分層情況，當(dāng) Str=0 時，表明無熱分層，當(dāng) Str=1 時，表明完全熱分層。圖1.4 儲熱水箱物理結(jié)構(gòu)圖已有的研究表明

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]非能動安全殼內(nèi)自然循環(huán)下混合與熱分層現(xiàn)象的計算模型[D]. 張鶴.華北電力大學(xué) 2014
[3]AP1000核電廠非能動余熱排出熱交換器數(shù)值模擬及其設(shè)計優(yōu)化[D]. 夏會寧.華北電力大學(xué) 2014
[4]非能動余熱排出換熱器換熱特性研究及換熱模型驗(yàn)證[D]. 李常偉.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[5]先進(jìn)壓水堆非能動余熱排出熱交換器傳熱性能研究與計算[D]. 王爭昪.華東理工大學(xué) 2012
[6]非能動安全系統(tǒng)換熱器的強(qiáng)化傳熱方法[D]. 劉佳.哈爾濱工程大學(xué) 2010
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本文編號：2955385