偏環(huán)運(yùn)行工況是指多環(huán)路壓水堆中非對(duì)稱(chēng)進(jìn)口條件下的非對(duì)稱(chēng)運(yùn)行工況,也即多環(huán)路壓水堆存在某一個(gè)或多個(gè)環(huán)路冷卻劑泵停止運(yùn)行的運(yùn)行工況。目前,一維系統(tǒng)熱工水力分析程序和試驗(yàn)研究還存在很大的局限性,無(wú)法對(duì)不同偏環(huán)運(yùn)行工況下反應(yīng)堆內(nèi)發(fā)生的三維復(fù)雜熱工水力現(xiàn)象作定量描述。因此本文基于三維CFD數(shù)值模擬軟件FLUENT,運(yùn)用多孔介質(zhì)模型對(duì)堆芯進(jìn)行簡(jiǎn)化,并通過(guò)用戶(hù)自定義函數(shù)編寫(xiě)動(dòng)態(tài)邊界條件來(lái)實(shí)現(xiàn)壓水堆偏環(huán)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬,初步建立了一個(gè)計(jì)算準(zhǔn)確、工程實(shí)用的四環(huán)路壓水堆偏環(huán)運(yùn)行數(shù)值模擬方法。首先介紹了反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)流動(dòng)數(shù)值模擬中采用的計(jì)算模型,控制方程和數(shù)值計(jì)算方法,對(duì)多孔介質(zhì)理論及動(dòng)態(tài)邊界條件通過(guò)用戶(hù)自定義函數(shù)在FLUENT中的加載實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。其次,通過(guò)對(duì)堆芯區(qū)域單獨(dú)進(jìn)行數(shù)值模擬確立了多孔介質(zhì)參數(shù)及堆芯釋熱的模擬方案。然后對(duì)壓力容器整體流域模型進(jìn)行數(shù)值模擬,分析冷卻劑流過(guò)堆芯的壓降并與已有運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,證明了當(dāng)前CFD方法的各項(xiàng)計(jì)算條件設(shè)置準(zhǔn)確合理,數(shù)值模擬方法可靠。對(duì)各種偏環(huán)運(yùn)行工況的穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬結(jié)果表明:滿環(huán)運(yùn)行工況下,對(duì)應(yīng)環(huán)路的各項(xiàng)參數(shù)具有很強(qiáng)的對(duì)稱(chēng)性;而三環(huán)路和二環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行工況... 

【文章頁(yè)數(shù)】：96 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 課題研究背景
        1.1.2 研究目的及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 CFD在壓水堆安全分析中的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 壓水堆偏環(huán)運(yùn)行數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.3 多孔介質(zhì)模型在數(shù)值模擬中的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 VVER1000型壓水堆簡(jiǎn)介
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 控制方程及其數(shù)值解法
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 控制方程的離散及數(shù)值解法
    2.3 湍流模型
    2.4 多孔介質(zhì)理論
        2.4.1 多孔介質(zhì)的定義
        2.4.2 多孔介質(zhì)內(nèi)流動(dòng)的控制方程
        2.4.3 多孔介質(zhì)的參數(shù)描述
    2.5 本章小結(jié)
第3章 偏環(huán)運(yùn)行工況穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬研究
    3.1 引言
    3.2 三維模型及網(wǎng)格劃分
        3.2.1 計(jì)算模型簡(jiǎn)化
        3.2.2 整體流域網(wǎng)格劃分
    3.3 堆芯區(qū)域數(shù)值模擬方案研究
        3.3.1 湍流模型的確定
        3.3.2 多孔介質(zhì)簡(jiǎn)化堆芯區(qū)域簡(jiǎn)介
        3.3.3 多孔介質(zhì)參數(shù)的選取研究
        3.3.4 堆芯釋熱方式研究
    3.4 偏環(huán)運(yùn)行數(shù)值模擬方法驗(yàn)證
        3.4.1 計(jì)算條件設(shè)置
        3.4.2 反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)各段壓降對(duì)比驗(yàn)證
    3.5 滿環(huán)運(yùn)行工況穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬分析
        3.5.1 壓力容器內(nèi)壓力場(chǎng)分布
        3.5.2 壓力容器內(nèi)速度場(chǎng)分布
        3.5.3 壓力容器內(nèi)溫度場(chǎng)分布
        3.5.4 堆芯進(jìn)口流量分配
    3.6 三個(gè)環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行工況穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬分析
        3.6.1 壓力容器內(nèi)壓力場(chǎng)分布
        3.6.2 壓力容器內(nèi)速度場(chǎng)分布
        3.6.3 壓力容器內(nèi)溫度場(chǎng)分布
        3.6.4 堆芯進(jìn)口流量分配
    3.7 兩個(gè)環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行工況穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬分析
        3.7.1 壓力容器內(nèi)壓力場(chǎng)分布
        3.7.2 壓力容器內(nèi)速度場(chǎng)分布
        3.7.3 壓力容器內(nèi)溫度場(chǎng)分布
        3.7.4 堆芯進(jìn)口流量分配
    3.8 本章小結(jié)
第4章 偏環(huán)運(yùn)行工況的動(dòng)態(tài)特性分析
    4.1 引言
    4.2 滿環(huán)運(yùn)行向三個(gè)環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行轉(zhuǎn)變工況的動(dòng)態(tài)特性分析
        4.2.1 邊界條件的設(shè)置
        4.2.2 反應(yīng)堆堆芯壓降動(dòng)態(tài)特性
        4.2.3 反應(yīng)堆各環(huán)路流量動(dòng)態(tài)特性
        4.2.4 反應(yīng)堆堆芯入口流量動(dòng)態(tài)分布
        4.2.5 支撐柱的受力分析
    4.3 三個(gè)環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行向滿環(huán)運(yùn)行轉(zhuǎn)變工況的動(dòng)態(tài)特性分析
        4.3.1 邊界條件的設(shè)置
        4.3.2 反應(yīng)堆堆芯壓降動(dòng)態(tài)特性
        4.3.3 反應(yīng)堆各環(huán)路流量動(dòng)態(tài)特性
        4.3.4 反應(yīng)堆堆芯入口流量動(dòng)態(tài)分布
        4.3.5 支撐柱的受力分析
    4.4 三個(gè)環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行向相鄰兩個(gè)環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行工況轉(zhuǎn)變的動(dòng)態(tài)特性分析
        4.4.1 邊界條件的設(shè)置
        4.4.2 反應(yīng)堆堆芯壓降動(dòng)態(tài)特性
        4.4.3 反應(yīng)堆各環(huán)路流量動(dòng)態(tài)特性
        4.4.4 反應(yīng)堆堆芯入口流量動(dòng)態(tài)分布
        4.4.5 支撐柱的受力分析
    4.5 相鄰兩個(gè)環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行向三個(gè)環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行轉(zhuǎn)變工況的動(dòng)態(tài)特性分析
        4.5.1 邊界條件的設(shè)置
        4.5.2 反應(yīng)堆堆芯壓降動(dòng)態(tài)特性
        4.5.3 反應(yīng)堆各環(huán)路流量動(dòng)態(tài)特性
        4.5.4 反應(yīng)堆堆芯入口流量動(dòng)態(tài)分布
        4.5.5 支撐柱的受力分析
    4.6 三個(gè)環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行向相對(duì)兩個(gè)環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行轉(zhuǎn)變工況的動(dòng)態(tài)特性分析
        4.6.1 邊界條件的設(shè)置
        4.6.2 反應(yīng)堆堆芯壓降動(dòng)態(tài)特性
        4.6.3 反應(yīng)堆各環(huán)路流量動(dòng)態(tài)特性
        4.6.4 反應(yīng)堆堆芯入口流量動(dòng)態(tài)分布
        4.6.5 支撐柱的受力分析
    4.7 相對(duì)兩個(gè)環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行向三個(gè)環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行轉(zhuǎn)變工況的動(dòng)態(tài)特性分析
        4.7.1 邊界條件的設(shè)置
        4.7.2 反應(yīng)堆堆芯壓降動(dòng)態(tài)特性
        4.7.3 反應(yīng)堆各環(huán)路流量動(dòng)態(tài)特性
        4.7.4 反應(yīng)堆堆芯入口流量動(dòng)態(tài)分布
        4.7.5 支撐柱的受力分析
    4.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3689293