隨著超臨界流動(dòng)傳熱研究的發(fā)展,火力發(fā)電逐步運(yùn)用超臨界機(jī)組技術(shù),其熱效率大為提升,高達(dá)40%,大大的提升了電廠的經(jīng)濟(jì)性。超臨界水冷堆作為六種第四代先進(jìn)反應(yīng)堆之一,其設(shè)計(jì)概念正是基于超臨界火電廠優(yōu)異的傳熱特性而提出的,其熱能利用率最高可達(dá)45%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)行的壓水堆(現(xiàn)行壓水堆的熱能利用率最高為32%)。在超臨界水堆設(shè)計(jì)工況下,超臨界工質(zhì)的工作壓力高達(dá)25MPa,堆芯出口溫度超過500℃,這對(duì)反應(yīng)堆的熱工水力安全設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重大考驗(yàn),因此必須對(duì)超臨界水堆工況下的超臨界水流動(dòng)傳熱問題進(jìn)行深入的研究。目前,超臨界流動(dòng)傳熱研究主要分為實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析兩大類。實(shí)驗(yàn)研究超臨界水傳熱特性的技術(shù)難度大、成本高、周期性長,并且難以獲得微觀層次上的流場(chǎng)分析。因此,在有限實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上開展超臨界流動(dòng)傳熱數(shù)值分析,不僅有利于降低研究成本,還可以在更寬的參數(shù)范圍內(nèi)研究基本流動(dòng)傳熱現(xiàn)象和機(jī)理。本文以上海交通大學(xué)大型超臨界水多功能實(shí)驗(yàn)裝置(SWAMUP)上進(jìn)行的10mm圓管超臨界水傳熱實(shí)驗(yàn)研究為基礎(chǔ),采用CFD數(shù)值分析方法對(duì)垂直圓管超臨界水上升流動(dòng)傳熱中的傳熱惡化、傳熱強(qiáng)化及各主要參數(shù)開展敏感性分析,同時(shí)研究湍流模...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 第四代反應(yīng)堆：超臨界水冷堆
        1.1.2 超臨界機(jī)組技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
        1.1.3 水冷壁管內(nèi)對(duì)流換熱特性
    1.2 本課題的研究意義
    1.3 圓管內(nèi)超臨界水流動(dòng)傳熱研究現(xiàn)狀
        1.3.1 實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 CFD計(jì)算軟件簡介及計(jì)算對(duì)象分析
    2.1 CFD計(jì)算軟件
    2.2 仿真計(jì)算的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源
    2.3 流體力學(xué)中的控制方程
        2.3.1 連續(xù)性方程
        2.3.2 動(dòng)量守恒方程
        2.3.3 能量守恒方程
    2.4 湍流計(jì)算模型
    2.5 超臨界水的物性規(guī)律
第3章 建模方法
    3.1 計(jì)算對(duì)象
    3.2 湍流邊界層劃分
    3.3 計(jì)算模型網(wǎng)格劃分
    3.4 本章小結(jié)
第4章 計(jì)算模型敏感性分析
    4.1 網(wǎng)格敏感性分析
        4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)k?ε湍流模型的網(wǎng)格敏感性分析
        4.1.2 低雷諾數(shù)k?ε湍流模型的網(wǎng)格敏感性分析
        4.1.3 低雷諾數(shù)k-ω湍流模型的網(wǎng)格敏感性分析
    4.2 湍流計(jì)算模型分析
        4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)k?ε湍流模型分析
        4.2.2 低雷諾k?ε湍流模型分析
        4.2.3 低雷諾數(shù)k-ω湍流模型分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 不同工況下超臨界水的對(duì)流換熱數(shù)值模擬
    5.1 壓力對(duì)圓管內(nèi)超臨界水傳熱的影響
    5.2 質(zhì)量流量對(duì)圓管內(nèi)超臨界水傳熱的影響
    5.3 熱流密度對(duì)圓管內(nèi)超臨界水傳熱的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3846449