熔鹽流體自然循環(huán)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-22 14:25
在當(dāng)今我國(guó)能源問(wèn)題日益凸顯和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型刻不容緩的背景下,發(fā)展新型核能系統(tǒng)是重要的手段之一。熔鹽本身同樣具有良好的熱膨脹反應(yīng)性能,具有設(shè)計(jì)和發(fā)展自然循環(huán)熔鹽反應(yīng)堆系統(tǒng)的巨大潛力。中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所為此設(shè)計(jì)研制建造了一個(gè)硝酸鹽自然循環(huán)反應(yīng)堆實(shí)驗(yàn)平臺(tái)回路,并在此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上廣泛地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究了熔鹽的自然循環(huán)反應(yīng)特性。本文首先針對(duì)硝酸鹽自然循環(huán)試驗(yàn)回路結(jié)構(gòu)和功能特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),并進(jìn)行了兩輪熔鹽池溫度響應(yīng)和空冷塔風(fēng)速響應(yīng)實(shí)驗(yàn);赑ython語(yǔ)言,采用面向?qū)ο蟮木幊谭椒▽?duì)硝酸鹽自然循環(huán)試驗(yàn)回路系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)物理模型,開(kāi)發(fā)出硝酸鹽自然循環(huán)試驗(yàn)回路數(shù)據(jù)分析程序。然后基于得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),借助開(kāi)發(fā)出的數(shù)據(jù)分析程序,對(duì)系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)特性和穩(wěn)態(tài)流動(dòng)、換熱特性進(jìn)行了研究。研究表明主回路硝酸鹽流動(dòng)狀態(tài)能夠迅速響應(yīng)風(fēng)速變化,而對(duì)熔鹽池溫度變化響應(yīng)滯后。通過(guò)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)研究了自然循環(huán)穩(wěn)態(tài)流動(dòng)-阻力特性,理論推導(dǎo)得到穩(wěn)態(tài)自然循環(huán)流量分別與加熱功率和系統(tǒng)總阻力之間存在冪函數(shù)關(guān)系并得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,首次揭示了硝酸鹽自然循環(huán)狀態(tài)下的指數(shù)范圍。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行了評(píng)價(jià)和修正。針對(duì)熔鹽自然循環(huán)穩(wěn)態(tài)特性,將實(shí)驗(yàn)...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 相關(guān)研究綜述
1.2.1 自然循環(huán)理論研究
1.2.2 自然循環(huán)反應(yīng)堆
1.3 本文研究?jī)?nèi)容概述
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹
2.1.1 熔鹽池
2.1.2 熔鹽-熔鹽換熱器
2.1.3 空氣-熔鹽換熱器
2.1.4 空冷塔
2.1.5 主回路
2.1.6 工作介質(zhì)
2.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
2.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.2.4 數(shù)據(jù)的測(cè)量和導(dǎo)出
2.3 小結(jié)
第3章 NNCL數(shù)據(jù)分析程序開(kāi)發(fā)
3.1 NNCL自然循環(huán)原理
3.2 NNCL計(jì)算模型
3.2.1 NNCL單通道模型
3.2.2 一回路壓降模型
3.2.3 一回路傳熱模型
3.3 程序開(kāi)發(fā)
3.3.1 程序設(shè)計(jì)方法
3.3.2 程序計(jì)算流程
3.4 程序驗(yàn)證
3.5 小結(jié)
第4章 自然循環(huán)特性實(shí)驗(yàn)研究
4.1 瞬態(tài)響應(yīng)結(jié)果
4.1.1 空冷塔風(fēng)速響應(yīng)
4.1.2 熔鹽池溫度響應(yīng)
4.1.3 晝夜溫差響應(yīng)
4.2 穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 溫度
4.2.2 流量
4.2.3 功率
4.3 自然循環(huán)穩(wěn)態(tài)理論分析
4.3.1 自然循環(huán)流量-功率特征分析
4.3.2 自然循環(huán)阻力特性研究
4.3.3 自然循環(huán)換熱特性研究
4.4 小結(jié)
第5章 自然循環(huán)熔鹽堆主回路設(shè)計(jì)研究
5.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)
5.1.1 堆芯參數(shù)
5.1.2 換熱器參數(shù)
5.1.3 熔鹽物性參數(shù)
5.2 計(jì)算模型
5.2.1 壓降模型
5.2.2 傳熱模型
5.3 計(jì)算程序
5.3.1 結(jié)果分析
5.3.2 優(yōu)化分析
5.4 小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
6.1 總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄
發(fā)表文章情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小型自然循環(huán)鉛基快堆固有安全性分析研究[J]. 陳釗,石康麗,張勇,石秀安. 核科學(xué)與工程. 2019(03)
[2]一體化小型氟鹽冷卻高溫堆瞬態(tài)特性分析[J]. 謝雪松,程懋松,何兆忠,王凱,戴志敏. 核技術(shù). 2017(06)
[3]自然循環(huán)與強(qiáng)迫循環(huán)條件下阻力及換熱特性對(duì)比[J]. 伍振興,閻昌琪,田春平,田旺盛,秋穗正. 原子能科學(xué)技術(shù). 2017(07)
[4]熔鹽自然循環(huán)回路熱損失功率實(shí)驗(yàn)及計(jì)算[J]. 王雷,蔡創(chuàng)雄,趙晶,何兆忠,陳堃. 核技術(shù). 2016(08)
[5]硝酸鹽自然循環(huán)回路系統(tǒng)特性分析[J]. 王凱,蔡創(chuàng)雄,何兆忠,陳堃. 核技術(shù). 2015(04)
[6]硝酸鹽自然循環(huán)回路空冷塔性能分析[J]. 林超,蔡創(chuàng)雄,王凱,何兆忠,陳堃. 核技術(shù). 2014(12)
[7]一維單相自然循環(huán)流量穩(wěn)態(tài)解的型式及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 楊祖毛,陳炳德,王飛黃,彥平,楊瑞昌. 核科學(xué)與工程. 1999(03)
[8]自然循環(huán)流動(dòng)阻力系統(tǒng)特性研究[J]. 黃彥平,穆全厚,賈斗南. 核科學(xué)與工程. 1997(03)
博士論文
[1]熔鹽自然循環(huán)系統(tǒng)可靠性研究[D]. 焦小偉.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所) 2018
[2]小型自然循環(huán)鉛冷快堆SNCLFR-100一回路主冷卻系統(tǒng)熱工安全分析[D]. 趙鵬程.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[3]一體化自然循環(huán)反應(yīng)堆一回路自然循環(huán)及穩(wěn)壓特性研究[D]. 吳磊.清華大學(xué) 2016
[4]小型自然循環(huán)鉛冷快堆SNCLFR-100熱工水力設(shè)計(jì)與安全分析研究[D]. 陳釗.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]硝酸鹽自然循環(huán)回路運(yùn)行特性的數(shù)值模擬[D]. 林超.中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所) 2015
本文編號(hào):3639631
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 相關(guān)研究綜述
1.2.1 自然循環(huán)理論研究
1.2.2 自然循環(huán)反應(yīng)堆
1.3 本文研究?jī)?nèi)容概述
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹
2.1.1 熔鹽池
2.1.2 熔鹽-熔鹽換熱器
2.1.3 空氣-熔鹽換熱器
2.1.4 空冷塔
2.1.5 主回路
2.1.6 工作介質(zhì)
2.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
2.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.2.4 數(shù)據(jù)的測(cè)量和導(dǎo)出
2.3 小結(jié)
第3章 NNCL數(shù)據(jù)分析程序開(kāi)發(fā)
3.1 NNCL自然循環(huán)原理
3.2 NNCL計(jì)算模型
3.2.1 NNCL單通道模型
3.2.2 一回路壓降模型
3.2.3 一回路傳熱模型
3.3 程序開(kāi)發(fā)
3.3.1 程序設(shè)計(jì)方法
3.3.2 程序計(jì)算流程
3.4 程序驗(yàn)證
3.5 小結(jié)
第4章 自然循環(huán)特性實(shí)驗(yàn)研究
4.1 瞬態(tài)響應(yīng)結(jié)果
4.1.1 空冷塔風(fēng)速響應(yīng)
4.1.2 熔鹽池溫度響應(yīng)
4.1.3 晝夜溫差響應(yīng)
4.2 穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 溫度
4.2.2 流量
4.2.3 功率
4.3 自然循環(huán)穩(wěn)態(tài)理論分析
4.3.1 自然循環(huán)流量-功率特征分析
4.3.2 自然循環(huán)阻力特性研究
4.3.3 自然循環(huán)換熱特性研究
4.4 小結(jié)
第5章 自然循環(huán)熔鹽堆主回路設(shè)計(jì)研究
5.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)
5.1.1 堆芯參數(shù)
5.1.2 換熱器參數(shù)
5.1.3 熔鹽物性參數(shù)
5.2 計(jì)算模型
5.2.1 壓降模型
5.2.2 傳熱模型
5.3 計(jì)算程序
5.3.1 結(jié)果分析
5.3.2 優(yōu)化分析
5.4 小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
6.1 總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄
發(fā)表文章情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小型自然循環(huán)鉛基快堆固有安全性分析研究[J]. 陳釗,石康麗,張勇,石秀安. 核科學(xué)與工程. 2019(03)
[2]一體化小型氟鹽冷卻高溫堆瞬態(tài)特性分析[J]. 謝雪松,程懋松,何兆忠,王凱,戴志敏. 核技術(shù). 2017(06)
[3]自然循環(huán)與強(qiáng)迫循環(huán)條件下阻力及換熱特性對(duì)比[J]. 伍振興,閻昌琪,田春平,田旺盛,秋穗正. 原子能科學(xué)技術(shù). 2017(07)
[4]熔鹽自然循環(huán)回路熱損失功率實(shí)驗(yàn)及計(jì)算[J]. 王雷,蔡創(chuàng)雄,趙晶,何兆忠,陳堃. 核技術(shù). 2016(08)
[5]硝酸鹽自然循環(huán)回路系統(tǒng)特性分析[J]. 王凱,蔡創(chuàng)雄,何兆忠,陳堃. 核技術(shù). 2015(04)
[6]硝酸鹽自然循環(huán)回路空冷塔性能分析[J]. 林超,蔡創(chuàng)雄,王凱,何兆忠,陳堃. 核技術(shù). 2014(12)
[7]一維單相自然循環(huán)流量穩(wěn)態(tài)解的型式及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 楊祖毛,陳炳德,王飛黃,彥平,楊瑞昌. 核科學(xué)與工程. 1999(03)
[8]自然循環(huán)流動(dòng)阻力系統(tǒng)特性研究[J]. 黃彥平,穆全厚,賈斗南. 核科學(xué)與工程. 1997(03)
博士論文
[1]熔鹽自然循環(huán)系統(tǒng)可靠性研究[D]. 焦小偉.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所) 2018
[2]小型自然循環(huán)鉛冷快堆SNCLFR-100一回路主冷卻系統(tǒng)熱工安全分析[D]. 趙鵬程.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[3]一體化自然循環(huán)反應(yīng)堆一回路自然循環(huán)及穩(wěn)壓特性研究[D]. 吳磊.清華大學(xué) 2016
[4]小型自然循環(huán)鉛冷快堆SNCLFR-100熱工水力設(shè)計(jì)與安全分析研究[D]. 陳釗.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]硝酸鹽自然循環(huán)回路運(yùn)行特性的數(shù)值模擬[D]. 林超.中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所) 2015
本文編號(hào):3639631
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