基于非能動(dòng)型安全殼系統(tǒng)多物理過程耦合的�；治�

發(fā)布時(shí)間：2020-10-27 19:43

　　 AP型先進(jìn)壓水堆采用非能動(dòng)安全設(shè)計(jì)理念,其安全殼系統(tǒng)應(yīng)用大量的非能動(dòng)安全技術(shù),具有諸多不同于傳統(tǒng)安全殼的特有重要物理現(xiàn)象。如何精確模擬重要物理現(xiàn)象,針對(duì)縮比試驗(yàn)裝置提出系統(tǒng)科學(xué)的�；治龇椒�,合理設(shè)置幾何比例是急需解決的問題。本文以AP型非能動(dòng)安全殼為研究對(duì)象,對(duì)系統(tǒng)特有重要物理現(xiàn)象進(jìn)行試驗(yàn)研究和模擬計(jì)算,開展多物理過程耦合的�；治龉ぷ�。基于分級(jí)兩層次�；治�(H2TS)方法,結(jié)合非能動(dòng)安全殼系統(tǒng)的特點(diǎn),提出適合復(fù)雜系統(tǒng)、超大空間、多物理過程耦合的順序平行相互補(bǔ)充的�；治龇椒�(SPIC)。首先采用該方法對(duì)安全殼系統(tǒng)進(jìn)行分解和層次劃分,并對(duì)頂層系統(tǒng)進(jìn)行模化分析。建立非能動(dòng)安全殼外部冷卻的簡化物理模型,對(duì)穩(wěn)態(tài)條件下安全殼外部空氣自然循環(huán)和熱工水力現(xiàn)象進(jìn)行模擬計(jì)算。為了理解非能動(dòng)安全殼外部冷卻的重要物理現(xiàn)象,計(jì)算得到沿流動(dòng)方向的空氣溫度、空氣速度、液膜過冷度、熱流密度、自然循環(huán)驅(qū)動(dòng)力等參數(shù)的變化規(guī)律,還分析了下降段結(jié)構(gòu)對(duì)傳熱特性的影響。在此基礎(chǔ)上對(duì)安全殼外部空氣自然循環(huán)現(xiàn)象進(jìn)行�；治�,得到相應(yīng)的無量綱數(shù)和相似準(zhǔn)則。針對(duì)殼外水膜蒸發(fā)流動(dòng)現(xiàn)象,分別進(jìn)行試驗(yàn)研究和理論分析。利用國家核電技術(shù)公司的非能動(dòng)安全殼耦合傳熱試驗(yàn)臺(tái)架,對(duì)逆流空氣作用下的降膜流動(dòng)行為進(jìn)行試驗(yàn)研究,獲得不同溫濕度條件下水膜的厚度、瞬態(tài)波動(dòng)特性和平均速度。試驗(yàn)還分析了空氣流速及試驗(yàn)板角度對(duì)水膜厚度的影響,并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到水膜厚度的關(guān)系式。另一方面,對(duì)殼外降膜蒸發(fā)過程進(jìn)行理論分析,得到不同水溫和接觸角下的水膜覆蓋特征和計(jì)算公式。據(jù)此,針對(duì)AP1000殼外水膜蒸發(fā)過程,計(jì)算得到不同水膜線流率下的水膜覆蓋率。基于以上對(duì)水膜蒸發(fā)流動(dòng)現(xiàn)象的研究,開展殼外水膜蒸發(fā)的�；治�,并得到相似準(zhǔn)則。最后,對(duì)安全殼殼體導(dǎo)熱現(xiàn)象進(jìn)行深入分析,重點(diǎn)考慮殼外水膜覆蓋率對(duì)導(dǎo)熱的影響,采用FLUENT軟件對(duì)殼體二維導(dǎo)熱進(jìn)行數(shù)值仿真,獲得溫度和熱流密度的分布規(guī)律。根據(jù)AP1000安全殼的水膜覆蓋范圍,模擬分析了不同覆蓋率和寬度對(duì)殼體導(dǎo)熱的影響,得到傳熱增強(qiáng)因子的擬合關(guān)系式。在此基礎(chǔ)上對(duì)殼體導(dǎo)熱現(xiàn)象進(jìn)行�；治�,得到相應(yīng)的相似準(zhǔn)則。
【學(xué)位單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TL364.3
【部分圖文】：

核電站,非能動(dòng)安全,技術(shù),非能動(dòng)

圖 1.1 AP1000 大型先進(jìn)核電站P 型核電站應(yīng)用非能動(dòng)安全技術(shù)，與傳統(tǒng)核電站相比減少了大門和泵。由于非能動(dòng)技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，使得單個(gè)設(shè)備的故障率個(gè)機(jī)組的可靠性大幅提高。AP 型非能動(dòng)安全殼系統(tǒng)是 AP 型

綜合性能試驗(yàn),臺(tái)架