本文關(guān)鍵詞：基于RELAP5的核電機(jī)組常規(guī)島熱力系統(tǒng)建模

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【摘要】：核電機(jī)組與常規(guī)的火電機(jī)組相比具有一定的特殊性,核電機(jī)組在安全方面有著很高的要求。RELAP5熱工水力計(jì)算程序是基于核安全分析而開發(fā)的軟件之一,該軟件具有廣泛的適用性。IELAP5在核電機(jī)組一回路計(jì)算分析上表現(xiàn)出色,但對(duì)二回路系統(tǒng)主要設(shè)備的汽輪機(jī),模型沒有明確的物理意義,加熱器等沒有標(biāo)準(zhǔn)的模塊。因此,本文旨在建立具有明確物理意義的RELAP5修正汽輪機(jī)模型,開發(fā)在RELAP5平臺(tái)上可快速計(jì)算的程序,并開發(fā)回?zé)峒訜崞鳌⒊跗�、汽水分離再熱器、凝汽器等設(shè)備模塊化模型。本文首先簡(jiǎn)要介紹了RELAP5汽輪機(jī)模型的建模方式和數(shù)學(xué)模型,分析了RELAP5汽輪機(jī)建模方法和算法過程,指出RELAP5仿真精度差的主要原因,并對(duì)RELAP5汽輪機(jī)模型作出修改,提出了由級(jí)組流量計(jì)算級(jí)組壓降、由級(jí)組實(shí)際焓降計(jì)算機(jī)械功輸出、由質(zhì)量守恒計(jì)算蒸汽出口速度的新的RELAP5汽輪機(jī)建模方法,并開發(fā)了級(jí)組出口焓的快速算法,提高了計(jì)算效率。通過穩(wěn)態(tài)工況和變負(fù)荷工況下的仿真試驗(yàn),驗(yàn)證了RELAP5汽輪機(jī)修正模型的正確、有效性。本文其次對(duì)常規(guī)島熱力系統(tǒng)中的相關(guān)換熱設(shè)備進(jìn)行模型建立,具體包括蒸汽發(fā)生器、汽水分離再熱器、凝汽器、回?zé)峒訜崞骱统跗?并基于表面式凝汽器的運(yùn)行原理,提出了水側(cè)并行、汽側(cè)串接多管束RELAP5表面式凝汽器建模方法,并引入不凝結(jié)氣體對(duì)汽側(cè)傳熱和凝汽器壓力的影響,以及上層管束凝結(jié)水滴落對(duì)凝結(jié)水過冷度的影響。通過多工況點(diǎn)穩(wěn)態(tài)仿真試驗(yàn),分析了不凝結(jié)氣體對(duì)凝汽器壓力的影響,揭示的凝汽器汽阻、過冷度等與凝汽器實(shí)際運(yùn)行特性一致,顯示表面式凝汽器的建模方法和所建模型是正確、有效的。本文最后建立常規(guī)島熱力系統(tǒng)模型和相關(guān)的控制系統(tǒng),通過50%、70%和100%負(fù)荷的模型穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證模型在穩(wěn)態(tài)計(jì)算中的正確性,說(shuō)明模型能夠滿足機(jī)組的靜態(tài)特性；通過負(fù)荷線性變化、負(fù)荷階躍變化的模型瞬態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證模型在變工況計(jì)算中的穩(wěn)定性,模型參數(shù)的變化與核電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行過程中的變化趨勢(shì)相一致,說(shuō)明模型能夠滿足機(jī)組基本變工況運(yùn)行的計(jì)算。
【關(guān)鍵詞】：RELAP5 汽輪機(jī)模型 常規(guī)島 熱力系統(tǒng) 建模
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM623
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 RELAP5汽輪機(jī)模型的改進(jìn)研究11-12
• 1.2.2 二回路系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備模型的開發(fā)應(yīng)用12-14
• 1.2.3 二回路系統(tǒng)模型的建立14-15
• 1.3 研究技術(shù)路線15-17
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容17
• 1.5 論文的組織結(jié)構(gòu)17-19
• 第二章 建模工具RELAP5及常規(guī)島熱力系統(tǒng)簡(jiǎn)介19-24
• 2.1 RELAP5計(jì)算程序簡(jiǎn)介19-20
• 2.2 系統(tǒng)模塊化組件簡(jiǎn)介20-21
• 2.3 核電機(jī)組常規(guī)島熱力系統(tǒng)簡(jiǎn)介21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 基于RELAP5的汽輪機(jī)模型改進(jìn)方案研究24-40
• 3.1 RELAP5汽輪機(jī)模型介紹24-30
• 3.1.1 RELAP5汽輪機(jī)的數(shù)學(xué)模型24-28
• 3.1.2 RELAP5汽輪機(jī)的效率因子28-29
• 3.1.3 RELAP5汽輪機(jī)輸出功率和轉(zhuǎn)矩29-30
• 3.1.4 RELAP5汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子模型30
• 3.2 RELAP5汽輪機(jī)模型存在的問題30-32
• 3.2.1 汽輪機(jī)的基本工作原理30-31
• 3.2.2 RELAP5汽輪機(jī)模型的問題31-32
• 3.3 RELAP5汽輪機(jī)模型的修改32-36
• 3.3.1 模型修改原則與指導(dǎo)思想32
• 3.3.2 汽輪機(jī)級(jí)組通流部分?jǐn)?shù)學(xué)模型32-33
• 3.3.3 汽輪機(jī)級(jí)組功率模型33-34
• 3.3.4 RELAP5源程序修改34-36
• 3.4 修改模型的仿真驗(yàn)證36-39
• 3.4.1 建立單級(jí)組汽輪機(jī)模型36-37
• 3.4.2 計(jì)算結(jié)果分析37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第四章 常規(guī)島熱力系統(tǒng)主要設(shè)備建模40-58
• 4.1 換熱設(shè)備模型概述40-43
• 4.1.1 熱構(gòu)件簡(jiǎn)介40
• 4.1.2 熱構(gòu)件數(shù)學(xué)模型40-43
• 4.2 回?zé)峒訜崞?/span>43-46
• 4.2.1 回?zé)峒訜崞骱?jiǎn)介43-44
• 4.2.2 回?zé)峒訜崞髂Ｐ?/span>44-45
• 4.2.3 回?zé)峒訜崞髂Ｐ陀?jì)算結(jié)果分析45-46
• 4.3 凝汽器46-50
• 4.3.1 凝汽器簡(jiǎn)介46-47
• 4.3.2 凝汽器模型47-49
• 4.3.3 凝汽器模型計(jì)算結(jié)果分析49-50
• 4.4 汽水分離再熱器50-52
• 4.4.1 汽水分離再熱器簡(jiǎn)介50-51
• 4.4.2 汽水分離再熱器模型51
• 4.4.3 汽水分離再熱器模型計(jì)算結(jié)果分析51-52
• 4.5 除氧器52-54
• 4.5.1 除氧器簡(jiǎn)介52-53
• 4.5.2 除氧器模型53-54
• 4.5.3 除氧器模型計(jì)算結(jié)果分析54
• 4.6 蒸汽發(fā)生器54-56
• 4.6.1 蒸汽發(fā)生器簡(jiǎn)介54-55
• 4.6.2 蒸汽發(fā)生器模型55-56
• 4.6.3 蒸汽發(fā)生器模型結(jié)算結(jié)果分析56
• 4.7 本章小結(jié)56-58
• 第五章 核電機(jī)組常規(guī)島熱力系統(tǒng)穩(wěn)瞬態(tài)運(yùn)行模擬58-67
• 5.1 常規(guī)島熱力系統(tǒng)模型及相關(guān)控制系統(tǒng)58-60
• 5.2 常規(guī)島熱力系統(tǒng)模型穩(wěn)瞬態(tài)模擬結(jié)果及分析60-66
• 5.2.1 常規(guī)島熱力系統(tǒng)模型穩(wěn)態(tài)模擬結(jié)果及分析60-64
• 5.2.2 常規(guī)島熱力系統(tǒng)模型瞬態(tài)模擬結(jié)果及分析64-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 本文主要工作與結(jié)論67-68
• 6.2 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：724711