核電站冷卻塔動態(tài)仿真及冷卻特性研究.pdf

1、與沿海核電站循環(huán)冷卻系統(tǒng)采用的開式循環(huán)方式不同，內(nèi)陸核電站循環(huán)冷卻系統(tǒng)基本采用冷卻塔閉式循環(huán)冷卻方式，環(huán)境大氣是散熱的最終熱阱。冷卻塔的傳熱傳質(zhì)動態(tài)響應(yīng)將影響冷凝器入口冷卻水水溫，進而對核電站的效率及安全造成影響。目前對冷卻塔的分析計算基本針對穩(wěn)態(tài)工況，通過分析其結(jié)構(gòu)與設(shè)計性能的關(guān)系來優(yōu)化設(shè)計，用于運行特性分析的實時動態(tài)仿真計算研究未見報道。對冷卻塔的瞬態(tài)進行仿真模擬，可研究內(nèi)陸核電站事故工況下的安全性，因此其具有重大的工程與理論意義。

2、
　　本文以自然循環(huán)逆流濕式冷卻塔為研究對象，通過詳細分析冷卻塔內(nèi)傳熱傳質(zhì)和流動過程，研究建立了描述冷卻塔內(nèi)空氣和循環(huán)水流動的動態(tài)數(shù)學(xué)物理模型，以及以Merkel模型為基礎(chǔ)的氣、水間傳熱傳質(zhì)模型。假設(shè)氣流場為二維軸對稱不可壓縮流動，采用有限體積法及SIMPLE算法來求解二維的Navier-Stonkes方程，假設(shè)水流場為一維流動，采用經(jīng)典的四階Runge-Kutta法求解一維的常微分方程。
　　采用Fortran語言完成仿真

3、程序的編寫及調(diào)試，并以某600MW電站的實際運行參數(shù)進行計算，將出塔水溫的計算值與實測值做了對比，驗證模型和程序的正確性。在此基礎(chǔ)上，選取某氣象條件，分別針對淋水密度均勻分布及淋水密度沿徑向成線性分布的不同工況，對空氣場的速度、溫度以及含濕量的分布進行了分析，并對水流場的水溫分布以及各特征面上的水溫分布進行了分析，之后，分別考察了進塔水溫、進塔水流量、進塔空氣相對濕度、進塔氣溫這些參數(shù)的變化對出塔水溫的影響，最后計算了電站在變負荷或事故