核電作為一種安全、清潔高效的能源,已被實(shí)踐證實(shí)并得到人們普遍的認(rèn)可。核電事故危害的巨大,使得核技術(shù)應(yīng)用安全方面得到足夠的重視。C3高壓冷卻器作為反應(yīng)堆冷卻劑的冷卻降溫設(shè)備,在保障核電系統(tǒng)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)重要設(shè)備主泵密封性能和核電廠運(yùn)營(yíng)的安全方面,其具有重要的作用和地位。核電C3高壓盤管冷卻器是核電反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)中主泵的一個(gè)重要輔助設(shè)備。論文首先從現(xiàn)有的換熱器理論計(jì)算知識(shí)對(duì)冷卻器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和流動(dòng)傳熱特性研究,在理論計(jì)算的過程中,對(duì)冷卻器的流動(dòng)和傳熱的方式進(jìn)行假設(shè)和分析,針對(duì)現(xiàn)有的計(jì)算公式,依據(jù)冷卻器自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),進(jìn)行了合理的篩選和修正。但是,由于冷卻器管、殼程的進(jìn)、出口段結(jié)構(gòu)形式的復(fù)雜,造成以目前的計(jì)算理論模型無法對(duì)此段進(jìn)行合理的模型計(jì)算。理論計(jì)算與實(shí)際存在較大的計(jì)算誤差。然后,我們對(duì)冷卻器進(jìn)行了有限元模擬計(jì)算,通過模擬計(jì)算和理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),合理的反映真實(shí)結(jié)構(gòu)形式的模擬計(jì)算有效降低了管程流體的出口溫度,但仍有很大的優(yōu)化空間。通過對(duì)冷卻器的結(jié)構(gòu)分析,確定并聯(lián)管路的調(diào)節(jié)件是設(shè)備流動(dòng)傳熱的核心部件,我們對(duì)其進(jìn)行了兩種結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)化,在相應(yīng)工況下：結(jié)構(gòu)形式一有效降低管程溫度7℃以上... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 核電C_3高壓冷卻器的應(yīng)用背景
        1.1.1 核電的重要性
        1.1.2 C_3冷卻器的位置和作用
        1.1.3 研究C_3冷卻器的意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 盤管冷卻器流動(dòng)技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.3 盤管冷卻器的傳熱技術(shù)現(xiàn)狀
    1.3 盤管換熱器的發(fā)展趨勢(shì)
    1.4 研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)
        1.4.1 研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 研究目標(biāo)
第2章 C_3高壓冷卻器流動(dòng)傳熱特性的理論分析
    2.1 高壓冷卻器的工藝參數(shù)
        2.1.1 本換熱器執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
        2.1.2 設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)
    2.2 高壓冷卻器的幾何參數(shù)
    2.3 反應(yīng)堆冷卻劑在不同盤管中的流量分配及其阻力計(jì)算
        2.3.1 管內(nèi)流型基本判斷
        2.3.2 管子長(zhǎng)度及其曲率半徑的計(jì)算
        2.3.3 螺旋管內(nèi)摩擦因子
        2.3.4 各管程的流量分配
        2.3.5 管程的阻力
    2.4 殼程阻力
        2.4.1 物性參數(shù)的確定
        2.4.2 殼程雷諾數(shù)計(jì)算
    2.5 傳熱過程及其計(jì)算
        2.5.1 殼程側(cè)傳熱系數(shù)的計(jì)算
        2.5.2 管程側(cè)的傳熱系數(shù)的計(jì)算
        2.5.3 總傳熱系數(shù)的計(jì)算
    2.6 本章小結(jié)
        2.6.1 壓降的計(jì)算
        2.6.2 溫差的計(jì)算
第3章 高壓冷卻器的流動(dòng)傳熱的模擬方法
    3.1 模擬數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 流體動(dòng)力學(xué)基本方程
        3.1.2 湍流模式方程
        3.1.3 流固耦合傳熱方式
    3.2 高壓冷卻器三維模型的建立
        3.2.1 螺旋管模型的建立
        3.2.2 嵌入式管子模型的建立
    3.3 數(shù)值模擬計(jì)算方法
        3.3.1 模型和網(wǎng)格的劃分簡(jiǎn)介
        3.3.2 八段模型的劃分
        3.3.3 有限元網(wǎng)格的劃分
        3.3.4 計(jì)算典型單元的劃分
        3.3.5 計(jì)算機(jī)模擬的具體方案介紹
        3.3.6 管程流量分配及計(jì)算
        3.3.7 計(jì)算周期介紹
    3.4 本章小結(jié)
第4章 不同工況條件下的數(shù)值模擬比較
    4.1 數(shù)值模擬結(jié)果的數(shù)據(jù)比較
        4.1.1 不同工況下的溫度的變化
        4.1.2 不同工況下的壓強(qiáng)的變化
    4.2 數(shù)值模擬結(jié)果的分布比較
        4.2.1 溫度的分布比較
        4.2.2 壓力的分布比較
        4.2.3 流速的分布比較
        4.2.4 最高溫度最小流量工況首末段壁面云圖
    4.3 本章小結(jié)
第5章 并聯(lián)管路流量調(diào)節(jié)構(gòu)件的模擬優(yōu)化及實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 原并聯(lián)管路調(diào)節(jié)件的弊端
    5.2 調(diào)節(jié)件的優(yōu)化方案一
    5.3 調(diào)節(jié)件的優(yōu)化方案二
    5.4 本章小結(jié)
        5.4.1 溫度的結(jié)論
        5.4.2 壓力損耗的結(jié)論
第6章 并聯(lián)管路調(diào)節(jié)件的實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    6.2 實(shí)驗(yàn)原理
    6.3 實(shí)驗(yàn)步驟
    6.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
    6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3452273