第四代反應(yīng)堆相比第三代反應(yīng)堆在有效地利用核資源,固有安全性等方面有了進(jìn)一步的提高。在各種備選的四代堆型中,最可能滿足商用運(yùn)行需求的堆型之一就是鈉冷快堆。然而當(dāng)作為冷卻劑的液態(tài)金屬鈉發(fā)生泄漏時(shí)會(huì)引發(fā)鈉火事故,嚴(yán)重威脅反應(yīng)堆的安全運(yùn)行,因此本研究針對(duì)鈉火事故中的柱狀流鈉火進(jìn)行了仿真建模研究。本研究結(jié)合現(xiàn)有的柱狀流鈉火的實(shí)驗(yàn)研究成果,同時(shí)采用了液體射流理論,液態(tài)鈉燃燒模型和液池?cái)U(kuò)展模型等一系列成熟的理論模型,完成了柱狀流鈉火的仿真模型。隨后基于仿真模型對(duì)流體計(jì)算軟件FLUENT進(jìn)行二次開發(fā),并利用該軟件完成了最終仿真模型計(jì)算,得到了燃燒溫度場(chǎng)、燃燒速率和氧濃度變化等各種參數(shù)。為了驗(yàn)證仿真模型的有效性,將仿真結(jié)果與柱狀流鈉火的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對(duì)驗(yàn)證,仿真模型對(duì)于柱狀鈉火中心燃燒區(qū)域仿真有較高的精度,對(duì)于燃燒區(qū)域最高溫度的預(yù)測(cè)誤差不超過(guò)10%。此外還通過(guò)改變柱狀流鈉火的初始條件進(jìn)行仿真計(jì)算,對(duì)影響柱狀流鈉火的因素,包括初始環(huán)境氧氣濃度,液態(tài)鈉溫度和流量進(jìn)行了研究分析。根據(jù)仿真結(jié)果,在柱狀流鈉火發(fā)生時(shí),較為集中的霧化燃燒會(huì)導(dǎo)致局部區(qū)域溫度迅速上升,與外圍區(qū)域產(chǎn)生較大的溫度差,但由于氧氣濃度的限制,... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

柱狀第一部分液態(tài)流下落過(guò)程的建模中，選型和液池?cái)U(kuò)展模型來(lái)描述液態(tài)金屬鈉噴射而

圖 2.2 四種射流機(jī)制 研究發(fā)現(xiàn)瑞利機(jī)制和第一風(fēng)致動(dòng)力機(jī)制發(fā)生在液體落過(guò)程中會(huì)受到擾動(dòng)形成較大的液滴，另外還可能 為液體在四種射流機(jī)制作用下的形態(tài)比較，其中圖破碎之前保持了一段相對(duì)較完整的液柱，但隨著液狀的大液滴和一部分更小的液滴。圖 2.2(b)中第一形態(tài)相似，但與瑞利機(jī)制下存在一段相對(duì)完整的液流體在噴出后直接形成了較大的液滴，部分液滴由下第二風(fēng)致動(dòng)力機(jī)制和霧化機(jī)制占主導(dǎo)，此時(shí)產(chǎn)生尺寸。圖 2.2(c)和(d)中可以看到，在這兩種機(jī)制作第二風(fēng)致動(dòng)力機(jī)制下霧化產(chǎn)生距離噴嘴有一點(diǎn)距離始霧化�？梢�，這四種機(jī)制中，在前兩種機(jī)制作用下，分別

第 2 章 柱狀流鈉火仿真模型的鈉滴形成的連續(xù)液柱，隨著下落液柱會(huì)離主流區(qū)域，但對(duì)于這種復(fù)雜形態(tài)的射流燃燒理論在國(guó)際上已經(jīng)有了較為深入的理由一系列小鈉滴近似代替，簡(jiǎn)化了射流霧流中所占的比例用霧化率來(lái)表示，霧化率出的鈉滴在空間中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)迅速氧化放熱的大量鈉蒸汽，發(fā)生自燃，在空氣中持續(xù)實(shí)際流體形式 柱狀射流模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]第四代反應(yīng)堆的未來(lái)研發(fā)重點(diǎn)[J]. 伍浩松,閆淑敏.  國(guó)外核新聞. 2014(08)
[2]鈉滴燃燒仿真模型研究[J]. 王超,張智剛,彭康瑋,孫樹斌.  原子能科學(xué)技術(shù). 2014(07)
[3]鈉冷快堆發(fā)展綜述[J]. 何佳閏,郭正榮.  東方電氣評(píng)論. 2013(03)
[4]鈉噴射火災(zāi)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 杜海鷗,王榮東,胡文軍.  核科學(xué)與工程. 2011(01)
[5]危險(xiǎn)化學(xué)品液池?cái)U(kuò)展研究概況[J]. 王樹乾,鐘月華,唐怡然,徐瑤,肖澤儀.  四川化工. 2009(01)
[6]鈉冷快堆鈉池火事故數(shù)值模擬[J]. 張斌,朱繼洲.  原子能科學(xué)技術(shù). 2005(05)
[7]鈉冷快堆鈉霧火事故三維數(shù)值模擬[J]. 張斌,朱繼洲,韓浪.  核動(dòng)力工程. 2005(02)
[8]第一代到第四代反應(yīng)堆[J]. 閆淑敏.  國(guó)外核新聞. 2004(04)
[9]中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆鈉工藝間火災(zāi)危險(xiǎn)性分析[J]. 申鳳陽(yáng).  消防科學(xué)與技術(shù). 2003(01)
[10]鈉冷快堆中噴霧鈉火的計(jì)算分析[J]. 喻宏,徐銤,金德圭.  核動(dòng)力工程. 2002(02)

博士論文
[1]事故性泄漏動(dòng)力學(xué)過(guò)程的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 潘旭海.南京工業(yè)大學(xué) 2004
[2]快堆鈉火分析研究[D]. 喻宏.中國(guó)原子能科學(xué)研究院 2001

碩士論文
[1]快堆柱狀鈉火實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[D]. 張鵬.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]油罐泄漏事故油氣擴(kuò)散及火災(zāi)危害性評(píng)價(jià)研究[D]. 李昂.大連海事大學(xué) 2011
[3]CEFR開放式鈉工藝間噴霧鈉火事故分析研究[D]. 陳寶文.中國(guó)原子能科學(xué)研究院 2006
[4]中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆放射性鈉火風(fēng)險(xiǎn)分析[D]. 楊健.中國(guó)原子能科學(xué)研究院 2005



本文編號(hào)：3544888