【摘要】：利用壓力容器外部冷卻(ERVC)的壓力容器堆內(nèi)滯留(IVR)技術(shù)是一種在壓水堆中在嚴(yán)重事故情況下的處理方案之一,它有助于將核燃料的熔融物保留在反應(yīng)堆壓力容器(RPV)內(nèi)部。在IVR-ERVC技術(shù)中,由于缺乏冷卻而熔化的核燃料組件在重力作用下落入壓力容器下封頭,在非能動系統(tǒng)作用下冷卻水注入反應(yīng)堆堆坑內(nèi)淹沒壓力容器下封頭,下封頭外表面發(fā)生沸騰換熱從而使得壓力容器得到外冷卻,以保持反應(yīng)堆壓力容器的結(jié)構(gòu)完整性。沸騰傳熱的臨界熱流密度對ERVC技術(shù)至關(guān)重要。只有局部熱流密度小于臨界熱流密度,傳熱將處于核態(tài)沸騰,壓力容器的完整性將得到保證。CHF限制了 ERVC技術(shù)的冷卻能力。因此IVR技術(shù)的有效性取決于壓力容器外部冷卻的臨界熱流密度(CHF)。壓力容器外部冷卻的流通面積對提高自然循環(huán)流的CHF以及改善IVR技術(shù)具有重要意義。本文對ULPU-2400實驗裝置的實驗工況進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了流速分布、溫度分布和壓力損失等。基于Fluent軟件,利用歐拉方法與用戶定義函數(shù)UDF耦合研究了表面沸騰換熱現(xiàn)象。文中研究了不同通道間距對流動和傳熱性能的影響,壓力容器外側(cè)的絕熱層和壓力容器外表面的間隙大小即為通道間距。本文分析了三個通道的沸騰現(xiàn)象,其中前兩個的通道間距分別76mm和152mm,第三個則是間距變化的通道,最低點處通道間距76mm,最高點處間距152mm,數(shù)值模擬研究了速度分布、空泡份額和加熱壁溫度分布。模擬結(jié)果表明,隨著流體向上流動,兩相流的流速和空泡份額都增大。隨著通道變大,壁面溫度增加,最佳的傳熱速率出現(xiàn)在最小的通道內(nèi)。最小通道的流速在三個通道中是最大的,并且出口速度剖面顯示,加熱壁面附近的速度高于絕熱壁面附近的速度。受此影響,加熱壁面與絕熱壁面間還存在壓力梯度。在某些情況下,與實驗研究比較了一些位置的溫度分布和壓力損失,結(jié)果吻合較好。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TL351.6

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 彭云康，陳炳德;管內(nèi)豎直向上流動水的臨界熱流密度研究[J];核動力工程;1995年01期

2 張金玲，郭玉君，秋穗正，蘇光輝，，賈斗南，喻真烷;反應(yīng)堆臨界熱流密度的計算方法研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;1995年05期

3 張伯義;長棒束臨界熱流密度實驗研究[J];中國核科技報告;1990年00期

4 張伯義;長棒束臨界熱流密度實驗研究[J];中國核科技報告;1991年S3期

5 趙華,葉樹榮,李忠朋,程良成;自然循環(huán)臨界熱流密度實驗研究[J];核動力工程;1991年03期

6 林宗虎,王棟,陳學(xué)俊;臨界熱流密度值模化方法研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;1987年05期

7 葉樹榮;關(guān)于核電站燃料棒束臨界熱流密度研究中一些問題的討論[J];核動力工程;1989年03期

8 李炳書 ,陳忠民 ,俞爾俊 ,宋璽清;臨界熱流密度實驗[J];核動力工程;1981年04期

9 李忠朋;管內(nèi)流動軸向熱流密度非均勻分布對臨界熱流密度的影響[J];核動力工程;1982年02期

10 吳小洪;趙二雷;昝元峰;李朋洲;卓文彬;;低壓臨界熱流密度影響因素分析研究[J];核動力工程;2017年S2期

相關(guān)會議論文 前10條

1 楊兵;陳玉宙;趙民富;畢可明;張東旭;;管內(nèi)臨界熱流密度的試驗研究[A];中國核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報告（第五卷）——中國核學(xué)會2017年學(xué)術(shù)年會論文集第10冊（核測試與分析分卷、核安全分卷）[C];2017年

2 盛建鵬;竇金元;王寶;張新磊;;自然循環(huán)臨界熱流密度特性研究[A];第十四屆全國反應(yīng)堆熱工流體學(xué)術(shù)會議暨中核核反應(yīng)堆熱工水力技術(shù)重點實驗室2015年度學(xué)術(shù)年會論文集[C];2015年

3 張蕊;田文喜;秋穗正;蘇光輝;;基于CFD方法的棒束通道內(nèi)臨界熱流密度預(yù)測[A];第十五屆全國反應(yīng)堆熱工流體學(xué)術(shù)會議暨中核核反應(yīng)堆熱工水力技術(shù)重點實驗室學(xué)術(shù)年會論文集[C];2017年

4 楊兵;趙民富;陳玉宙;畢可明;張東旭;杜開文;;垂直圓管向上流動的干涸試驗研究[A];第十五屆全國反應(yīng)堆熱工流體學(xué)術(shù)會議暨中核核反應(yīng)堆熱工水力技術(shù)重點實驗室學(xué)術(shù)年會論文集[C];2017年

5 謝峰;徐建軍;黃彥平;楊祖毛;王鴻韜;;螺旋繞肋棒束燃料組件臨界熱流密度特性研究[A];中國核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報告（第五卷）——中國核學(xué)會2017年學(xué)術(shù)年會論文集第3冊（核能動力分卷）[C];2017年

6 肖紅;王一鳴;鮑杰;付浩;;對臨界熱流密度關(guān)系式FC2002r的審評研究[A];第十五屆全國反應(yīng)堆熱工流體學(xué)術(shù)會議暨中核核反應(yīng)堆熱工水力技術(shù)重點實驗室學(xué)術(shù)年會論文集[C];2017年

7 陳麗娟;田兆斐;趙博康;鄧碩;;豎直加熱管道內(nèi)干涸型臨界流動沸騰數(shù)值分析[A];第十五屆全國反應(yīng)堆熱工流體學(xué)術(shù)會議暨中核核反應(yīng)堆熱工水力技術(shù)重點實驗室學(xué)術(shù)年會論文集[C];2017年

8 謝峰;徐建軍;黃彥平;楊祖毛;王鴻韜;;緊密排列棒束燃料組件臨界熱流密度實驗研究[A];第十五屆全國反應(yīng)堆熱工流體學(xué)術(shù)會議暨中核核反應(yīng)堆熱工水力技術(shù)重點實驗室學(xué)術(shù)年會論文集[C];2017年

9 彭傳新;陳炳德;卓文彬;昝元峰;魯曉東;黃彥平;;復(fù)雜條件下Dryout型沸騰臨界理論模型研究[A];第十五屆全國反應(yīng)堆熱工流體學(xué)術(shù)會議暨中核核反應(yīng)堆熱工水力技術(shù)重點實驗室學(xué)術(shù)年會論文集[C];2017年

10 駱邦其;;臨界熱流密度關(guān)系式與DNBR熱工裕量[A];全面建設(shè)小康社會：中國科技工作者的歷史責(zé)任——中國科協(xié)2003年學(xué)術(shù)年會論文集（上）[C];2003年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 彥黃;彥平;臨界熱流密度試驗成功[N];中國礦業(yè)報;2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 秋雨豪;受熱平板上液體噴流沸騰臨界熱流密度的研究[D];上海交通大學(xué);2007年

2 譚魯志;流動沸騰臨界熱流密度的流體模化研究[D];山東大學(xué);2013年

3 王瑜;機(jī)載閉式噴霧冷卻系統(tǒng)性能實驗及特性研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

4 張偉;微槽表面噴霧冷卻換熱特性研究[D];中國石油大學(xué)（華東）;2013年

5 高明;電場中彎月面蒸發(fā)特性及肋表面與光滑表面沸騰換熱的實驗與理論研究[D];上海交通大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 HAFIZ HASEEB UR REHMAN;壓力容器外部冷卻汽液兩相流的數(shù)值模擬研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2018年

2 趙璇;沸騰傳熱過程臨界熱流密度提升的新方法研究[D];河北工程大學(xué);2018年

3 陳麗娟;豎直加熱管道內(nèi)干涸型臨界沸騰數(shù)值分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2018年

4 龔亞麗;表面特性對熱面向下沸騰臨界熱流密度影響的實驗研究[D];清華大學(xué);2017年

5 李妍;燃料元件臨界熱流密度關(guān)系式的擬合[D];華北電力大學(xué)(北京);2015年

6 石竟達(dá);基于三維等結(jié)構(gòu)的反應(yīng)堆中子行為及傳熱耦合研究[D];上海電力學(xué)院;2018年

7 汪廣懷;弧形表面臨界熱流密度數(shù)值研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

8 宋軍輝;逆載對矩形管道內(nèi)汽水兩相流臨界熱流密度的影響[D];南京航空航天大學(xué);2017年

9 Jiang LinLin;新型制冷劑在水平微細(xì)管內(nèi)流動沸騰熱及臨界熱流密度特性研究[D];上海理工大學(xué);2014年

10 龐樂;納米結(jié)構(gòu)表面高速噴流沸騰臨界熱流密度的實驗研究[D];上海交通大學(xué);2013年

本文編號：2646304