【摘要】：熔鹽憑借其傳熱性能良好,使用溫度高,價格低等獨特優(yōu)勢,在光熱發(fā)電與核能發(fā)電中有著廣闊的應(yīng)用前景。如何改進熔鹽的傳熱儲熱性能,提升熔鹽系統(tǒng)容量與穩(wěn)定性,是傳熱領(lǐng)域的前沿問題。本文通過自主設(shè)計并搭建了熔鹽傳熱試驗臺,以硝酸鈉和硝酸鉀混合鹽為工質(zhì),對其在微小通道內(nèi)的流動傳熱特性展開研究。主要完成的工作及結(jié)論如下:(1)通過廣泛查閱文獻,了解了熔鹽物性與熔鹽傳蓄熱技術(shù),按照相關(guān)的技術(shù)要求,對主要試驗設(shè)備進行了詳細(xì)的設(shè)計、計算和選型,自主搭建了熔鹽傳熱系統(tǒng);并且確定了熔鹽測試方案,定量分析了測量數(shù)據(jù)的不確定度,為后續(xù)試驗奠定了基礎(chǔ)。(2)使用去離子水進行調(diào)試試驗,完成了系統(tǒng)基本參數(shù)的標(biāo)定工作。試驗結(jié)果表明:壁溫沿管長方向持續(xù)遞增;隨著內(nèi)壁熱流密度與流量的增大,局部Nu數(shù)與平均Nu數(shù)均會增大,都能增強管內(nèi)的對流換熱效果;將試驗數(shù)據(jù)與Dittus-Boelter、Gnielinski等經(jīng)典的傳熱關(guān)聯(lián)式進行了對比,其90%的數(shù)據(jù)相對誤差均在25%以內(nèi),驗證了試驗數(shù)據(jù)的可靠性。(3)通過調(diào)整裝置,改變加熱方式等綜合措施對系統(tǒng)進行優(yōu)化,成功解決:了熔鹽試驗中,由于二元鹽凝固點高,極易出現(xiàn)管路凍堵的難題,并獲得了層流狀態(tài)下二元鹽在微小通道內(nèi)流動傳熱數(shù)據(jù)。結(jié)果表明,熱流密度的持續(xù)增大會使對流換熱系數(shù)持續(xù)增大,并且實驗數(shù)據(jù)與Sieder-Tate公式吻合較好,誤差在25%以內(nèi),表明Sieder-Tate公式能夠較好的預(yù)測層流區(qū)域內(nèi)熔鹽的換熱性能。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK124;TM61
【圖文】：

圖 1-2 中控太陽能電站 圖 1-3 秦山核電站Fig.1-2 Zhong Kong solar power station Fig.1-3 Qinshan Nuclear Power Station核電作為目前發(fā)展比較成熟且可大規(guī)模利用的清潔能源，其歷史可以追溯到20世紀(jì)50年代二戰(zhàn)后的冷戰(zhàn)時期。1954年，蘇聯(lián)在莫斯科近郊建成世界上第一座試驗核電站—奧布靈斯克核電站，使核能的和平利用成為現(xiàn)實。雖然這座核電站

第三代反應(yīng)堆是世界上正在運行的主要反應(yīng)堆系統(tǒng)，由于第二代反應(yīng)堆存在一定的安全性問題；第三代先進的壓水堆核電站在二代反應(yīng)堆的基礎(chǔ)上加強了核能安全，提高了核電站的可靠性。如圖1-3所示，秦山核電站是中國自行設(shè)計、建造的第一座300MW壓水堆核電站。長期以來，核電站的安全性一直是制約核電發(fā)展的重要因素，為了更好地合理建設(shè)核電站、杜絕核污染，美國等九國在2001年聯(lián)合成立了第四代核能系統(tǒng)國

圖 1-5 熔鹽堆Fig.1-5 Molten salt reactor反應(yīng)堆不同，熔鹽堆采用循環(huán)流動的液體熔鹽燃料，簡化了反反應(yīng)堆的安全性。熔鹽的特殊性使得熔鹽堆具有很多獨特的性熔鹽具有比熱大，沸點高等優(yōu)勢；其次，裂變熱主要釋放在熔

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 錢進;孔巧玲;張宏武;黃偉光;楊志剛;;熔鹽換熱器流動傳熱性能實驗系統(tǒng)[J];中國電機工程學(xué)報;2017年08期

2 吳玉庭;任楠;馬重芳;;熔融鹽顯熱蓄熱技術(shù)的研究與應(yīng)用進展[J];儲能科學(xué)與技術(shù);2013年06期

3 尹輝斌;丁靜;楊曉西;;聚焦式太陽能熱發(fā)電中的蓄熱技術(shù)及系統(tǒng)[J];熱能動力工程;2013年01期

4 任楠;吳玉庭;馬重芳;;新型低熔點熔鹽黏度的實驗研究[J];工程熱物理學(xué)報;2012年03期

5 吳玉庭;王濤;馬重芳;任楠;;二元混合硝酸鹽的配制及性能[J];太陽能學(xué)報;2012年01期

6 吳玉庭;張麗娜;馬重芳;;太陽能熱發(fā)電高溫蓄熱技術(shù)[J];太陽能;2007年03期

7 劉傳聚;;圓形管道保溫層厚度實用計算方法[J];通風(fēng)除塵;1992年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 魏泉;液態(tài)熔鹽堆物理熱工研究與安全特性初步分析[D];中國科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所);2017年

2 程進輝;傳蓄熱熔鹽的熱物性研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海應(yīng)用物理研究所）;2014年

3 張憲昌;中國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策研究[D];中共中央黨校;2014年

4 馬志先;水平管束外膜狀凝結(jié)換熱試驗與理論研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

5 秦湘靈;可再生能源發(fā)電政策與環(huán)境效益分析方法研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

6 閻秦;太陽能輔助燃煤發(fā)電系統(tǒng)熱力特性研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 樊奇?zhèn)?熔鹽管內(nèi)強化傳熱實驗研究[D];中國科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所);2017年

本文編號：2799758