在核電站發(fā)生非失水事故時，非能動余熱排出系統(tǒng)中的自然循環(huán)換熱器開始投入使用，可以及時的排出堆芯內(nèi)的余熱，防止反應(yīng)堆發(fā)生事故。自然循環(huán)換熱器是以密度差、溫度差、重力等非能動手段作為驅(qū)動力，使換熱器內(nèi)的流體產(chǎn)生自然循環(huán)，減少了核電廠對泵、風(fēng)機(jī)等需要電力的設(shè)施依賴，也減少了人因因素對電廠安全的影響。在核電站中自然循環(huán)的使用可以有效的增加電站在發(fā)生事故時反應(yīng)堆的安全性能。本文應(yīng)用FLUENT流體力學(xué)分析軟件，對自然循環(huán)換熱器的傳熱特性進(jìn)行數(shù)值模擬研究，研究的主要內(nèi)容有以下幾點。1.分析換熱器的物理模型，對模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕�，并�?yīng)用Pro/E軟件建立換熱器的模型，同時輔助以數(shù)學(xué)模型，完成對整個換熱器的建模。2.分別對換熱器的管側(cè)和殼側(cè)的溫度場進(jìn)行分析，研究傳熱管束內(nèi)部的傳熱過程，同時分析換熱器殼側(cè)不同位置處的換熱情況。對換熱器的出口平均溫度進(jìn)行分析，分析出口平均溫度與設(shè)計溫度之間的誤差，評價換熱器的換熱性能。3.對換熱器殼側(cè)的速度場進(jìn)行研究，分析換熱器的結(jié)構(gòu)對自然循環(huán)的影響，并提出相關(guān)的意見對換熱器進(jìn)行優(yōu)化分析。4.對換熱器進(jìn)行不同工況分析，研究不同工況下?lián)Q熱器的換熱性能。并編寫換熱器的沸騰用戶... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省211工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 第三代反應(yīng)堆研究發(fā)展
    1.3 自然循環(huán)換熱器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 自然循環(huán)換熱器模型建立
    2.1 概述
    2.2 研究對象簡介
        2.2.1 非能動余熱排出系統(tǒng)簡介
        2.2.2 自然循環(huán)換熱器簡介
    2.3 物理模型
        2.3.1 IRWST 模型建立
        2.3.2 PRHR HX 物理模型
    2.4 換熱器數(shù)學(xué)模型
        2.4.1 守恒方程
        2.4.2 控制方程的離散
        2.4.3 FLUENT 計算模型
        2.4.4 自然循環(huán)密度變化模型
    2.5 相變數(shù)學(xué)模型
        2.5.1 氣液兩相流模型基本參數(shù)
        2.5.2 池式沸騰傳熱模型
    2.6 模型的簡化及模擬計算假設(shè)
        2.6.1 模型簡化
        2.6.2 模擬計算假設(shè)
    2.7 本章小結(jié)
第3章 數(shù)值模擬方案
    3.1 概述
    3.2 FLUENT 軟件簡介
    3.3 計算網(wǎng)格劃分
    3.4 模擬求解條件設(shè)置
        3.4.1 基本求解條件
        3.4.2 邊界條件設(shè)置及 UDF 程序
    3.5 薄壁模型驗證分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 換熱器內(nèi)自然循環(huán)數(shù)值模擬研究
    4.1 概述
    4.2 換熱器不同時刻溫度場分析
        4.2.1 換熱器整體溫度場分析
        4.2.2 彎管束不同時刻溫度場分析
        4.2.3 彎管截面不同時刻溫度場分析
        4.2.4 殼側(cè)不同時刻溫度場分析
    4.3 換熱器不同位置處溫度場分析
        4.3.1 不同位置處管束截面的溫度分布
        4.3.2 不同位置處換熱器整體截面的溫度分布
        4.3.3 換熱器出口溫度誤差分析
    4.4 換熱器內(nèi)速度場分析
        4.4.1 換熱器整體在不同時刻的速度變化
        4.4.2 換熱器局部流場分析
        4.4.3 換熱器不同截面處速度矢量分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 不同工況運行及殼側(cè)沸騰研究
    5.1 概述
    5.2 不同工況運行
    5.3 換熱器內(nèi)冷卻劑沸騰研究
        5.3.1 不同時刻水蒸汽體積分?jǐn)?shù)
        5.3.2 不同位置處水蒸汽體積分?jǐn)?shù)
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]AP1000非能動換熱器數(shù)值模擬[J]. 薛若軍,王明遠(yuǎn),李朝君,祝賀.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(11)
[2]Boussinesq近似與封閉腔體內(nèi)自然對流的數(shù)值模擬[J]. 宋姍姍,郭雪巖.  力學(xué)季刊. 2012(01)
[3]自然循環(huán)換熱器殼側(cè)傳熱及流動的數(shù)值模擬[J]. 薛若軍,鄧程程,李朝君,王明遠(yuǎn).  原子能科學(xué)技術(shù). 2012(02)
[4]Boussinesq方程的研究進(jìn)展[J]. 王錦,周正萍.  水運工程. 2011(12)
[5]日本福島核電站事故對人體健康影響及醫(yī)學(xué)防護(hù)[J]. 蔡建明.  第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報. 2011(04)
[6]非能動余熱排出熱交換器數(shù)值模擬[J]. 薛若軍,鄧程程,彭敏俊.  原子能科學(xué)技術(shù). 2010(04)
[7]廣義非能動系統(tǒng)概念研究[J]. 韓旭,鄭明光,楊燕華.  核動力工程. 2009(03)
[8]AP1000與EPR專設(shè)安全系統(tǒng)的差異性比較和分析[J]. 郭景任,楊孟嘉.  中國核電. 2009(02)
[9]池沸騰傳熱的數(shù)學(xué)分析[J]. 肖波齊,王宗篪,蔣國平,陳玲霞,魏茂金,饒連周.  物理學(xué)報. 2009(04)
[10]幾種湍流模型及其在FLUENT中的應(yīng)用[J]. 任志安,郝點,謝紅杰.  化工裝備技術(shù). 2009(02)

碩士論文
[1]翅片管換熱器傳熱特性的數(shù)值模擬研究[D]. 羅亮.中南大學(xué) 2010
[2]管殼式換熱器傳熱對比研究與數(shù)值模擬[D]. 羅再祥.華中科技大學(xué) 2008
[3]基于FLUENT的板式換熱器三維數(shù)值模擬[D]. 崔立祺.浙江大學(xué) 2008



本文編號：3633834