發(fā)布時(shí)間：2022-02-10 03:17

　　為了確保氟鹽球床堆堆芯傳熱模型的預(yù)測能力滿足安全限制,研究了氟鹽冷卻劑的物性參數(shù)對堆芯傳熱模型不確定度和敏感性的影響。采用統(tǒng)計(jì)學(xué)不確定性評(píng)估方法,將氟鹽冷卻劑物性參數(shù)（包括動(dòng)力粘度、密度、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)）作為輸入?yún)?shù),選取經(jīng)典傳熱關(guān)聯(lián)式作為計(jì)算模型,分析了努賽爾數(shù)（Nu）的不確定性及其對物性參數(shù)的敏感性程度。結(jié)果表明,無論氟鹽物性參數(shù)的概率分布為正態(tài)分布或均勻分布,計(jì)算得到的Nu的平均值非常接近,其分布形式都接近正態(tài)分布;同時(shí)發(fā)現(xiàn),動(dòng)力粘度是物性參數(shù)中對Nu影響最大的參數(shù),并且呈負(fù)相關(guān);導(dǎo)熱系數(shù)對Nu的影響為負(fù)相關(guān),密度和比熱容對Nu的影響較小且均為正相關(guān)。 

【文章來源】：核動(dòng)力工程. 2020,41(01)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

不確定度分析流程圖

在2種不同輸入物性參數(shù)分布工況下Nu的概率分布直方圖和擬合正態(tài)分布曲線如圖2所示，實(shí)線代表擬合的正態(tài)分布曲線，柱狀圖代表計(jì)算得到的Nu的概率分布直方圖�？梢钥闯�，無論輸入物性參數(shù)是正態(tài)分布還是均勻分布，輸出Nu的數(shù)值分布約為125～155，與計(jì)算得到的輸出Nu平均值非常接近，最小值與最大值相差0.416，輸出Nu的平均值為135。2.2 輸入?yún)?shù)的敏感性分析

采用2種相關(guān)系數(shù)計(jì)算方法Spearman和Pearson方法[8]進(jìn)行相關(guān)系數(shù)的計(jì)算，得到的數(shù)值大小表示輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)間的相關(guān)程度，即敏感程度，正、負(fù)號(hào)代表正、負(fù)相關(guān)性。輸入物性參數(shù)為正態(tài)分布和均勻分布時(shí)對輸出參數(shù)Nu的影響程度如圖3所示，柱狀圖頂端的數(shù)字即敏感性大小，可以非常直觀地看出，2種相關(guān)系數(shù)計(jì)算方法得到的相關(guān)性系數(shù)差異很小，輸入物性參數(shù)為均勻分布工況下的敏感性分析結(jié)果與輸入物性參數(shù)為正態(tài)分布工況下的敏感性分析結(jié)果差異不大。在動(dòng)力粘度、導(dǎo)熱系數(shù)、密度、比熱容4個(gè)物性參數(shù)中，動(dòng)力粘度對Nu的影響程度最大且為負(fù)相關(guān)，導(dǎo)熱系數(shù)對Nu的影響程度一般且同樣為負(fù)相關(guān)，密度和比熱容對Nu的影響較小且均為正相關(guān)。這是由于氟鹽的動(dòng)力粘度遠(yuǎn)大于空氣的動(dòng)力粘度，同時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)也大于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)，但因其流速很低，導(dǎo)致Nu遠(yuǎn)低于使用氣體為介質(zhì)的反應(yīng)堆堆芯內(nèi)的Nu。氟鹽的Pr較大（通常Pr>10，水或氦氣的Pr數(shù)值大約為1），導(dǎo)致其溫度邊界層的厚度遠(yuǎn)小于速度邊界層厚度，溫度邊界層是固體表面附近流體溫度發(fā)生劇烈變化的薄層，溫度邊界層越厚，流體受壁面溫度的影響范圍越大，即熱量擴(kuò)散能力越強(qiáng)。所以動(dòng)力粘度對對流換熱的影響表現(xiàn)在動(dòng)力粘度增大時(shí)會(huì)阻礙流體的流動(dòng)和傳熱，另外較大的Pr會(huì)影響溫度邊界層的厚度，從而影響冷卻劑與固體壁面間的對流換熱效果。3 結(jié)論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]可移動(dòng)式熔鹽冷卻高溫堆（TFHR）熱工水力特性不確定性分析[J]. 王成龍,胡玲文,秋穗正,蘇光輝,田文喜.  核動(dòng)力工程. 2017(03)
[2]核電站最佳估算安全分析中的不確定度評(píng)估方法分析[J]. 陳煉,房芳芳,鄧程程,崔成鑫.  原子能科學(xué)技術(shù). 2015(07)



本文編號(hào)：3618150