熔鹽堆作為六種第四代核能系統(tǒng)的候選堆型之一，具有良好的經(jīng)濟(jì)性、安全性、可持續(xù)性和防核擴(kuò)散性等優(yōu)點(diǎn)。熔鹽堆設(shè)計(jì)采用了基于自然循環(huán)的非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)。氟鹽冷卻高溫堆(FHR)是熔鹽堆的一種，其非能動(dòng)余熱排出采用直接反應(yīng)堆輔助冷卻系統(tǒng)(DRACS)。DRACS是以大氣為最終熱阱的傳熱系統(tǒng)。它將一回路的熱量傳至熔鹽自然循環(huán)回路，再由熔鹽空氣換熱器排入大氣。為研究DRACS的流動(dòng)和傳熱特性，解決DRACS在待命、啟動(dòng)以及穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)可能遇到的問題，中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所設(shè)計(jì)建造了硝酸鹽自然循環(huán)實(shí)驗(yàn)回路，并在之上開展實(shí)驗(yàn)。 本文的工作針對(duì)已設(shè)計(jì)建造完成的硝酸鹽自然循環(huán)回路展開，借助CFD軟件FLUENT和系統(tǒng)分析軟件RELAP5，對(duì)換熱器換熱系數(shù)、熔鹽回路的流動(dòng)阻力、自然循環(huán)回路瞬態(tài)分析等關(guān)鍵問題進(jìn)行研究。本文的計(jì)算結(jié)果可與將來實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供指導(dǎo)，并為DRACS的設(shè)計(jì)優(yōu)化提供參考。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院研究生院（上海應(yīng)用物理研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TL353;TL426
【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
圖目錄
表目錄
第1章 緒論
    1.1 熔鹽堆研究現(xiàn)狀
    1.2 DRACS 基本原理
        1.2.1 DRACS 計(jì)算研究
        1.2.2 DRACS 實(shí)驗(yàn)研究
    1.3 硝酸鹽自然循環(huán)回路簡介
        1.3.1 回路結(jié)構(gòu)
        1.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)
        1.3.3 硝酸鹽物性
    1.4 回路的主要科學(xué)問題
第2章 原理和計(jì)算軟件
    2.1 自然對(duì)流換熱原理
    2.2 FLUENT 簡介
        2.2.1 ICEM-CFD
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 壁面函數(shù)
    2.3 RELAP5 簡介
        2.3.1 物性添加
        2.3.2 傳熱模型
    2.4 計(jì)算工具的適用性
第3章 空冷塔模擬與分析
    3.1 數(shù)值模型
        3.1.1 幾何模型
        3.1.2 網(wǎng)格劃分
        3.1.3 邊界條件和求解方法
    3.2 計(jì)算結(jié)果分析
        3.2.1 建模正確性驗(yàn)證
        3.2.2 強(qiáng)迫通風(fēng)
        3.2.3 自然通風(fēng)
    3.3 旁路擋板
    3.4 空冷塔總結(jié)
第4章 熔鹽回路初步模擬與分析
    4.1 數(shù)值模型
        4.1.1 幾何模型
        4.1.2 網(wǎng)格劃分
        4.1.3 邊界條件和求解方法
    4.2 計(jì)算結(jié)果分析
        4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)工況管內(nèi)換熱系數(shù)分析
        4.2.2 標(biāo)準(zhǔn)工況管內(nèi)流動(dòng)壓降分析
        4.2.3 標(biāo)準(zhǔn)工況局部流場分析
    4.3 熔鹽回路總結(jié)
第5章 自然循環(huán)回路系統(tǒng)分析
    5.1 模型建立
        5.1.1 傳熱模型
        5.1.2 初始條件
    5.2 計(jì)算結(jié)果分析
        5.2.1 植入關(guān)系式及模型校核
        5.2.2 穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)特性分析
    5.4 自然循環(huán)回路系統(tǒng)總結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章情況
致謝

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 李曉偉;張麗;吳莘馨;何樹延;;高溫氣冷堆余熱排出系統(tǒng)空冷塔內(nèi)流場數(shù)值計(jì)算[J];核動(dòng)力工程;2011年03期

2 黃興華,王啟杰,陸震;管殼式換熱器殼程流動(dòng)和傳熱的三維數(shù)值模擬[J];化工學(xué)報(bào);2000年03期

3 江綿恒;徐洪杰;戴志敏;;未來先進(jìn)核裂變能——TMSR核能系統(tǒng)[J];中國科學(xué)院院刊;2012年03期

4 王凱;蔡創(chuàng)雄;何兆忠;陳堃;;硝酸鹽自然循環(huán)回路系統(tǒng)特性分析[J];核技術(shù);2015年04期

5 劉敏珊;楊帆;董其伍;謝建;;流體橫掠管束模擬中壁面函數(shù)影響研究[J];熱能動(dòng)力工程;2010年05期

6 徐步朝;張延飛;花明;;低碳背景下中國核能發(fā)展的模式與路徑分析[J];資源科學(xué);2010年11期

本文編號(hào)：2844520