磁力提升式控制棒驅動機構對控制棒組件的驅動及控制主要是通過線圈組件來實現。當控制棒驅動機構（CRDM）在執(zhí)行上提、下插或保持功能時,線圈組件中至少有一組線圈通電,通電線圈的電阻效應以熱量形式釋放,并可能導致線圈溫度升高。因此為了確�？刂瓢趄寗訖C構的運行可靠性,對線圈組件中導線的最高工作溫度有著嚴格的限制。本文以某壓水堆核電廠CRDM群的布置方式為基礎,采用CFD數值模擬方法,計算分析了 CRDM群及其周圍區(qū)域的流場及溫度場,研究CRDM采用空氣自然對流冷卻方式的可行性。并探討了不同因素對CRDM采用自然循環(huán)冷卻方式時溫度場的影響,如安全殼內環(huán)境溫度、CRDM上風罩長度、驅動桿行程套管長度等。本文首先利用Pro/E軟件建立壓力容器頂部CRDM群與周圍空氣流域的三維幾何模型,利用ICEM軟件對計算區(qū)域進行網格剖分,最后使用CFD軟件對CRDM群進行流場分析。計算中首先通過三維全場模擬,確定不同工況條件下CRDM線圈最高溫度位置,并獲得CRDM與外部空氣自然對流的換熱系數;然后通過對單根CRDM建立精細的二維幾何模型,實現對CRDM內部溫度場的精確模擬;最后通過觀察線圈最高溫度來評定自然循環(huán)... 

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 國內外研究概況
        1.2.1 國內外實驗研究
        1.2.2 國內外數值計算研究
    1.3 本文主要研究內容
第2章 計算模型建立
    2.1 計算流體動力學簡介
        2.1.1 CFD基本理論介紹
        2.1.2 CFD相關軟件介紹
    2.2 幾何模型
    2.3 網格剖分
        2.3.1 三維整體流場網格剖分
        2.3.2 單根CRDM二維網格劃分
        2.3.3 網格質量
    2.4 材料物性參數設置
        2.4.1 水和不銹鋼的物性設置
        2.4.2 空氣物性參數設置
        2.4.3 玻璃絲物性設置
        2.4.4 線圈材料物性設置
    2.5 計算模型設定
        2.5.1 流態(tài)模型
        2.5.2 求解控制方法
        2.5.3 線圈熱源設置
    2.6 邊界條件設定
        2.6.1 三維整場計算邊界條件
        2.6.2 二維單根CRDM詳細計算邊界條件
    2.7 本章小結
第3章 不同運行狀態(tài)下的CRDM群流場分析
    3.1 網格無關性驗證
    3.2 計算收斂性判定
    3.3 自然對流條件下CRDM群溫度場分析
        3.3.1 提升狀態(tài)時計算分析
        3.3.2 下降狀態(tài)時計算分析
        3.3.3 保持狀態(tài)時計算分析
    3.4 強迫對流冷卻時CRDM群流場分析
    3.5 本章小結
第4章 自然循環(huán)影響因素分析
    4.1 驅動桿行程套管長度的影響分析
    4.2 安全殼內環(huán)境溫度對線圈溫度的影響分析
    4.3 上風罩長度對線圈溫度的影響分析
    4.4 線圈間隙對線圈溫度的影響分析
    4.5 本章小結
第5章 單根CRDM計算分析
    5.1 單根CRDM計算邊界條件
    5.2 單根CRDM溫度場分析
        5.2.1 中心處單根CRDM下降狀態(tài)40℃壁溫分析
        5.2.2 中心處單根CRDM下降狀態(tài)70℃壁溫分析
        5.2.3 邊角處單根CRDM下降狀態(tài)70℃壁溫分析
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及取得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]CAP1000一體化堆頂組件風冷系統(tǒng)流場分析[J]. 于浩,張明,馮少東,郝國鋒,翁羽.  核技術. 2013(04)
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[7]核反應堆控制棒驅動機構的結構及制造[J]. 周潔.  裝備機械. 2010(04)
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本文編號：3699102