自然循環(huán)換熱器傳熱特性數(shù)值模擬研究.pdf

1、在核電站發(fā)生非失水事故時(shí),非能動(dòng)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(shí)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(dòng)手段作為驅(qū)動(dòng)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(duì)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(duì)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(shí)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(duì)自然循環(huán)換熱器的傳熱特

2、性進(jìn)行數(shù)值模擬研究,研究的主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn)。
　　1.分析換熱器的物理模型,對(duì)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化,并應(yīng)用Pro/E軟件建立換熱器的模型,同時(shí)輔助以數(shù)學(xué)模型,完成對(duì)整個(gè)換熱器的建模。
　　2.分別對(duì)換熱器的管側(cè)和殼側(cè)的溫度場(chǎng)進(jìn)行分析,研究傳熱管束內(nèi)部的傳熱過程,同時(shí)分析換熱器殼側(cè)不同位置處的換熱情況。對(duì)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(jì)溫度之間的誤差,評(píng)價(jià)換熱器的換熱性能。
　　3.對(duì)換熱器殼側(cè)的速度

3、場(chǎng)進(jìn)行研究,分析換熱器的結(jié)構(gòu)對(duì)自然循環(huán)的影響,并提出相關(guān)的意見對(duì)換熱器進(jìn)行優(yōu)化分析。
　　4.對(duì)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自定義(UDF)模型,將模型導(dǎo)入FLUENT軟件。分析換熱器出現(xiàn)沸騰工況下內(nèi)部蒸汽的流動(dòng)情況,并根據(jù)對(duì)模擬結(jié)果的研究提出對(duì)換熱器的改進(jìn)措施。
　　通過對(duì)模擬結(jié)果的分析可知,本文研究的自然循環(huán)換熱器能及時(shí)有效排出堆芯余熱,雖然模擬值和設(shè)計(jì)值之間有一定誤差,