【摘要】：熔鹽憑借其傳熱性能良好,使用溫度高,價(jià)格低等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),在光熱發(fā)電與核能發(fā)電中有著廣闊的應(yīng)用前景。如何改進(jìn)熔鹽的傳熱儲(chǔ)熱性能,提升熔鹽系統(tǒng)容量與穩(wěn)定性,是傳熱領(lǐng)域的前沿問(wèn)題。本文通過(guò)自主設(shè)計(jì)并搭建了熔鹽傳熱試驗(yàn)臺(tái),以硝酸鈉和硝酸鉀混合鹽為工質(zhì),對(duì)其在微小通道內(nèi)的流動(dòng)傳熱特性展開(kāi)研究。主要完成的工作及結(jié)論如下:(1)通過(guò)廣泛查閱文獻(xiàn),了解了熔鹽物性與熔鹽傳蓄熱技術(shù),按照相關(guān)的技術(shù)要求,對(duì)主要試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)、計(jì)算和選型,自主搭建了熔鹽傳熱系統(tǒng);并且確定了熔鹽測(cè)試方案,定量分析了測(cè)量數(shù)據(jù)的不確定度,為后續(xù)試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。(2)使用去離子水進(jìn)行調(diào)試試驗(yàn),完成了系統(tǒng)基本參數(shù)的標(biāo)定工作。試驗(yàn)結(jié)果表明:壁溫沿管長(zhǎng)方向持續(xù)遞增;隨著內(nèi)壁熱流密度與流量的增大,局部Nu數(shù)與平均Nu數(shù)均會(huì)增大,都能增強(qiáng)管內(nèi)的對(duì)流換熱效果;將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與Dittus-Boelter、Gnielinski等經(jīng)典的傳熱關(guān)聯(lián)式進(jìn)行了對(duì)比,其90%的數(shù)據(jù)相對(duì)誤差均在25%以?xún)?nèi),驗(yàn)證了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。(3)通過(guò)調(diào)整裝置,改變加熱方式等綜合措施對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,成功解決:了熔鹽試驗(yàn)中,由于二元鹽凝固點(diǎn)高,極易出現(xiàn)管路凍堵的難題,并獲得了層流狀態(tài)下二元鹽在微小通道內(nèi)流動(dòng)傳熱數(shù)據(jù)。結(jié)果表明,熱流密度的持續(xù)增大會(huì)使對(duì)流換熱系數(shù)持續(xù)增大,并且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與Sieder-Tate公式吻合較好,誤差在25%以?xún)?nèi),表明Sieder-Tate公式能夠較好的預(yù)測(cè)層流區(qū)域內(nèi)熔鹽的換熱性能。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TK124;TM61
【圖文】：

圖 1-2 中控太陽(yáng)能電站 圖 1-3 秦山核電站Fig.1-2 Zhong Kong solar power station Fig.1-3 Qinshan Nuclear Power Station核電作為目前發(fā)展比較成熟且可大規(guī)模利用的清潔能源，其歷史可以追溯到20世紀(jì)50年代二戰(zhàn)后的冷戰(zhàn)時(shí)期。1954年，蘇聯(lián)在莫斯科近郊建成世界上第一座試驗(yàn)核電站—奧布靈斯克核電站，使核能的和平利用成為現(xiàn)實(shí)。雖然這座核電站

第三代反應(yīng)堆是世界上正在運(yùn)行的主要反應(yīng)堆系統(tǒng)，由于第二代反應(yīng)堆存在一定的安全性問(wèn)題；第三代先進(jìn)的壓水堆核電站在二代反應(yīng)堆的基礎(chǔ)上加強(qiáng)了核能安全，提高了核電站的可靠性。如圖1-3所示，秦山核電站是中國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造的第一座300MW壓水堆核電站。長(zhǎng)期以來(lái)，核電站的安全性一直是制約核電發(fā)展的重要因素，為了更好地合理建設(shè)核電站、杜絕核污染，美國(guó)等九國(guó)在2001年聯(lián)合成立了第四代核能系統(tǒng)國(guó)

圖 1-5 熔鹽堆Fig.1-5 Molten salt reactor反應(yīng)堆不同，熔鹽堆采用循環(huán)流動(dòng)的液體熔鹽燃料，簡(jiǎn)化了反反應(yīng)堆的安全性。熔鹽的特殊性使得熔鹽堆具有很多獨(dú)特的性熔鹽具有比熱大，沸點(diǎn)高等優(yōu)勢(shì)；其次，裂變熱主要釋放在熔

【參考文獻(xiàn)】

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1 錢(qián)進(jìn);孔巧玲;張宏武;黃偉光;楊志剛;;熔鹽換熱器流動(dòng)傳熱性能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2017年08期

2 吳玉庭;任楠;馬重芳;;熔融鹽顯熱蓄熱技術(shù)的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J];儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù);2013年06期

3 尹輝斌;丁靜;楊曉西;;聚焦式太陽(yáng)能熱發(fā)電中的蓄熱技術(shù)及系統(tǒng)[J];熱能動(dòng)力工程;2013年01期

4 任楠;吳玉庭;馬重芳;;新型低熔點(diǎn)熔鹽黏度的實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2012年03期

5 吳玉庭;王濤;馬重芳;任楠;;二元混合硝酸鹽的配制及性能[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2012年01期

6 吳玉庭;張麗娜;馬重芳;;太陽(yáng)能熱發(fā)電高溫蓄熱技術(shù)[J];太陽(yáng)能;2007年03期

7 劉傳聚;;圓形管道保溫層厚度實(shí)用計(jì)算方法[J];通風(fēng)除塵;1992年01期

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1 魏泉;液態(tài)熔鹽堆物理熱工研究與安全特性初步分析[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所);2017年

2 程進(jìn)輝;傳蓄熱熔鹽的熱物性研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海應(yīng)用物理研究所）;2014年

3 張憲昌;中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策研究[D];中共中央黨校;2014年

4 馬志先;水平管束外膜狀凝結(jié)換熱試驗(yàn)與理論研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

5 秦湘靈;可再生能源發(fā)電政策與環(huán)境效益分析方法研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

6 閻秦;太陽(yáng)能輔助燃煤發(fā)電系統(tǒng)熱力特性研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

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本文編號(hào)：2799758