螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器密度波不穩(wěn)定性分析
發(fā)布時間:2021-10-01 22:52
螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器(H-OTSG)具有傳熱性能良好、布置緊湊、熱膨脹自由等優(yōu)勢,在先進小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)以及其他工業(yè)換熱設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。在特定的工況中,螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器可能發(fā)生流動不穩(wěn)定性現(xiàn)象,一旦發(fā)生,將嚴(yán)重危及反應(yīng)堆安全。為了確保反應(yīng)堆的安全性,必須對蒸汽發(fā)生器內(nèi)的流動不穩(wěn)定現(xiàn)象進行分析,避免流動不穩(wěn)定現(xiàn)象的產(chǎn)生。目前的蒸汽發(fā)生器流動不穩(wěn)定性程序大多針對直管或U型管,缺少針對螺旋管開發(fā)的流動不穩(wěn)定性分析工具。在這些程序的計算中,往往考慮均勻熱流邊界條件,而忽略了真實換熱過程中出現(xiàn)的非均勻熱流邊界條件。為了更準(zhǔn)確地研究螺旋管式蒸汽發(fā)生器的流動不穩(wěn)定性問題,需要針對螺旋管開發(fā)專門的流動不穩(wěn)定分析程序,并使用程序研究螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器的流動不穩(wěn)定性問題。本文在采用單變量線性頻域法的直管分析程序STEAMFREQ的基礎(chǔ)上進行了修正與改進,增加了螺旋管分析模塊,修改了換熱工質(zhì),優(yōu)化了計算方法,使用Fortran語言開發(fā)了分析螺旋管直流蒸汽發(fā)生器內(nèi)密度波不穩(wěn)定性的專用程序STEAMFREQ-H,并計算了 SMART的穩(wěn)態(tài)參數(shù)進行了對比驗證。針對我國目前正在開發(fā)的小...
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?SMART壓力容器示意圖[8]??IRIS?(International?Reactor?Innovative?and?Secure)是由美國能源部領(lǐng)導(dǎo)多國??共同設(shè)計研發(fā)的新型反應(yīng)堆,功率為335MWe
Jslk??堆芯盤蒸汽發(fā)生器??|^^An??圖1.1?SMART壓力容器示意圖[8]??IRIS?(International?Reactor?Innovative?and?Secure)是由美國能源部領(lǐng)導(dǎo)多國??共同設(shè)計研發(fā)的新型反應(yīng)堆,功率為335MWe。IRIS的設(shè)計以成熟的壓水堆技術(shù)??為基礎(chǔ),充分利用了?AP600壓水堆和其它先進壓水堆的設(shè)計成果。圖1.2為IRIS??的壓力容器示意圖。IRIS的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)釆用了一體化布置,事故工況下??使用自然循環(huán)進行冷卻。采用螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器,一次側(cè)工質(zhì)在螺旋管外??自上向下流動,二次側(cè)工質(zhì)在螺旋管內(nèi)向上流動。8個蒸汽發(fā)生器模塊布置在堆??芯圍板外側(cè)和壓力容器內(nèi)側(cè)之間的環(huán)狀腔體中,每個蒸汽發(fā)生器中有656根螺旋??傳熱管剛。??4??
??)入口過冷度。入口過冷度增加在不同情況下有兩種不同的效果。時起穩(wěn)定作用,但在低過冷度時起不穩(wěn)定作用。不穩(wěn)定邊界因此呈??是因為入口過冷度的增加或減少將通道分別向單相水或單相氣轉(zhuǎn)變,不穩(wěn)定的兩相運行情況,因此使系統(tǒng)穩(wěn)定性提高。??3)壓力。增大壓力能增加穩(wěn)定性。增大系統(tǒng)壓力能使氣相和液相間,而不穩(wěn)定性是由于兩相的不同特性引起的,因此增大壓力能提高穩(wěn)定AU圖中,對同樣的系統(tǒng)取三種不同壓力,得到的不穩(wěn)定邊界幾乎重?zé)o量綱數(shù)中比容之比(vlv/Vl)能有效表示壓力的影響。??4)進出口節(jié)流。進口節(jié)流有強烈的穩(wěn)定作用,導(dǎo)致單相區(qū)壓降增加,穩(wěn)定性。常在通道入口加入節(jié)流件來使系統(tǒng)穩(wěn)定。另一方面,出口節(jié)更不穩(wěn)定。出口節(jié)流能增加兩相區(qū)或過熱區(qū)壓降,對穩(wěn)定性不利。??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國核電及核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景[J]. 葉奇蓁. 南方能源建設(shè). 2015(04)
[2]低碳約束下中國核電發(fā)展及其規(guī)模分析[J]. 張生玲,李強. 中國人口·資源與環(huán)境. 2015(06)
[3]小型模塊式壓水堆設(shè)計綜述[J]. 張國旭,解衡,謝菲. 原子能科學(xué)技術(shù). 2015(S1)
[4]高溫氣冷堆螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器傳熱管壁面熱點數(shù)值分析[J]. 馬越,李曉偉,吳莘馨. 工程熱物理學(xué)報. 2013(07)
[5]中國發(fā)展小型堆核能系統(tǒng)的可行性研究[J]. 陳文軍,姜勝耀. 核動力工程. 2013(02)
[6]高溫氣冷堆螺旋管直流蒸汽發(fā)生器時域模型[J]. 朱宏曄,居懷明,段日強,薄涵亮. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(02)
[7]螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型[J]. 葉金亮,周楊平,陳曉明,方成躍. 核科學(xué)與工程. 2011(02)
[8]基于RELAP5的兩管平行通道流動不穩(wěn)定性研究[J]. 夏庚磊,郭赟,彭敏俊. 原子能科學(xué)技術(shù). 2010(06)
[9]螺旋管蒸汽發(fā)生器熱工流體力學(xué)一維二維模型對比分析[J]. 玉宇,居懷明,馬昌文. 核動力工程. 2004(06)
[10]并列螺旋管圈管內(nèi)兩相流不穩(wěn)定性程序 OTSGI[J]. 史紹平,周芳德,王茂華. 核動力工程. 1998(03)
碩士論文
[1]大盤管直流蒸汽發(fā)生器熱工分析[D]. 曹丹.清華大學(xué) 2005
本文編號:3417491
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?SMART壓力容器示意圖[8]??IRIS?(International?Reactor?Innovative?and?Secure)是由美國能源部領(lǐng)導(dǎo)多國??共同設(shè)計研發(fā)的新型反應(yīng)堆,功率為335MWe
Jslk??堆芯盤蒸汽發(fā)生器??|^^An??圖1.1?SMART壓力容器示意圖[8]??IRIS?(International?Reactor?Innovative?and?Secure)是由美國能源部領(lǐng)導(dǎo)多國??共同設(shè)計研發(fā)的新型反應(yīng)堆,功率為335MWe。IRIS的設(shè)計以成熟的壓水堆技術(shù)??為基礎(chǔ),充分利用了?AP600壓水堆和其它先進壓水堆的設(shè)計成果。圖1.2為IRIS??的壓力容器示意圖。IRIS的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)釆用了一體化布置,事故工況下??使用自然循環(huán)進行冷卻。采用螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器,一次側(cè)工質(zhì)在螺旋管外??自上向下流動,二次側(cè)工質(zhì)在螺旋管內(nèi)向上流動。8個蒸汽發(fā)生器模塊布置在堆??芯圍板外側(cè)和壓力容器內(nèi)側(cè)之間的環(huán)狀腔體中,每個蒸汽發(fā)生器中有656根螺旋??傳熱管剛。??4??
??)入口過冷度。入口過冷度增加在不同情況下有兩種不同的效果。時起穩(wěn)定作用,但在低過冷度時起不穩(wěn)定作用。不穩(wěn)定邊界因此呈??是因為入口過冷度的增加或減少將通道分別向單相水或單相氣轉(zhuǎn)變,不穩(wěn)定的兩相運行情況,因此使系統(tǒng)穩(wěn)定性提高。??3)壓力。增大壓力能增加穩(wěn)定性。增大系統(tǒng)壓力能使氣相和液相間,而不穩(wěn)定性是由于兩相的不同特性引起的,因此增大壓力能提高穩(wěn)定AU圖中,對同樣的系統(tǒng)取三種不同壓力,得到的不穩(wěn)定邊界幾乎重?zé)o量綱數(shù)中比容之比(vlv/Vl)能有效表示壓力的影響。??4)進出口節(jié)流。進口節(jié)流有強烈的穩(wěn)定作用,導(dǎo)致單相區(qū)壓降增加,穩(wěn)定性。常在通道入口加入節(jié)流件來使系統(tǒng)穩(wěn)定。另一方面,出口節(jié)更不穩(wěn)定。出口節(jié)流能增加兩相區(qū)或過熱區(qū)壓降,對穩(wěn)定性不利。??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國核電及核能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景[J]. 葉奇蓁. 南方能源建設(shè). 2015(04)
[2]低碳約束下中國核電發(fā)展及其規(guī)模分析[J]. 張生玲,李強. 中國人口·資源與環(huán)境. 2015(06)
[3]小型模塊式壓水堆設(shè)計綜述[J]. 張國旭,解衡,謝菲. 原子能科學(xué)技術(shù). 2015(S1)
[4]高溫氣冷堆螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器傳熱管壁面熱點數(shù)值分析[J]. 馬越,李曉偉,吳莘馨. 工程熱物理學(xué)報. 2013(07)
[5]中國發(fā)展小型堆核能系統(tǒng)的可行性研究[J]. 陳文軍,姜勝耀. 核動力工程. 2013(02)
[6]高溫氣冷堆螺旋管直流蒸汽發(fā)生器時域模型[J]. 朱宏曄,居懷明,段日強,薄涵亮. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(02)
[7]螺旋管式直流蒸汽發(fā)生器的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型[J]. 葉金亮,周楊平,陳曉明,方成躍. 核科學(xué)與工程. 2011(02)
[8]基于RELAP5的兩管平行通道流動不穩(wěn)定性研究[J]. 夏庚磊,郭赟,彭敏俊. 原子能科學(xué)技術(shù). 2010(06)
[9]螺旋管蒸汽發(fā)生器熱工流體力學(xué)一維二維模型對比分析[J]. 玉宇,居懷明,馬昌文. 核動力工程. 2004(06)
[10]并列螺旋管圈管內(nèi)兩相流不穩(wěn)定性程序 OTSGI[J]. 史紹平,周芳德,王茂華. 核動力工程. 1998(03)
碩士論文
[1]大盤管直流蒸汽發(fā)生器熱工分析[D]. 曹丹.清華大學(xué) 2005
本文編號:3417491
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hkxlw/3417491.html
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