密度鎖是一種非能動設備,它的作用相當于閥門,但是工作原理卻不同于閥門。密度鎖內沒有任何活動部件,從關閉狀態(tài)到打開的過程中不需要任何操縱人員的干預也不需要外部動力源,僅僅依靠系統(tǒng)內工作介質本身特性的改變來實現(xiàn)流體通路的截止或連通。因此,掌握密度鎖技術及其設計方法,對進一步提高我國核電站的安全性有著非常重要的意義。 本文通過實驗研究與理論分析相結合的方法,對密度鎖技術及其設計方法進行了研究。首先根據(jù)密度鎖的工作環(huán)境,遵循由簡單到復雜的原則,把密度鎖的工作條件分為4種：不存在外界擾動的靜態(tài)條件；密度鎖上方存在水平剪切流動的水平擾動條件；密度鎖內分層界面存在豎直振蕩運動的豎直振蕩條件；以及綜合考慮水平擾動和豎直振蕩的綜合條件。然后,依次對各條件下密度鎖進行實驗研究,分析各參數(shù)對密度鎖的影響。最后,總結研究結果,提出密度鎖設計方法,并進行樣機結構設計。主要工作和結果如下： (1)根據(jù)密度鎖的功能提出密度鎖的工作要求,確定研究步驟；建立密度鎖研究實驗臺,并對靜態(tài)條件下密度鎖特性進行研究。研究結果表明：靜態(tài)條件下密度鎖內可以形成非常明顯的分層,并且分層穩(wěn)定性好,溫度梯度大；通過對密度鎖內傳熱傳質進行...

【文章頁數(shù)】：170 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 密度鎖概念的提出
    1.3 國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 密度鎖研究
        1.3.2 密度鎖的啟動和控制研究
        1.3.3 密度鎖在新型概念堆中的應用
    1.4 分層流
        1.4.1 分層現(xiàn)象
        1.4.2 分層的定義及分類
        1.4.3 分層研究現(xiàn)狀
        1.4.4 分層的基本性質
    1.5 當前存在的問題
    1.6 本文的主要工作
第2章 靜態(tài)條件下密度鎖特性研究
    2.1 密度鎖的工作要求
    2.2 靜態(tài)條件下實驗研究
        2.2.1 實驗裝置及實驗方法
        2.2.2 實驗結果分析
    2.3 分層可行性分析
        2.3.1 傳熱分析
        2.3.2 傳質分析
    2.4 本章小結
第3章 水平擾動條件下密度鎖特性研究
    3.1 水平擾動條件概述
    3.2 實驗裝置及實驗方法
        3.2.1 水平擾動條件下實驗裝置
        3.2.2 實驗方法
    3.3 實驗結果分析
        3.3.1 流速對密度鎖的影響
        3.3.2 溫差對密度鎖的影響
        3.3.3 結構對密度鎖的影響
        3.3.4 不同啟動方式對比
    3.4 理論分析
        3.4.1 分區(qū)模型和溫度場分類
        3.4.2 分層過程分析
        3.4.3 柵格結構分析
        3.4.4 穩(wěn)定性分析
        3.4.5 傳熱模型
    3.5 本章小結
第4章 豎直振蕩條件下密度鎖特性研究
    4.1 豎直振蕩條件概述
    4.2 實驗裝置及實驗方法
        4.2.1 豎直振蕩條件下實驗裝置
        4.2.2 實驗方法
    4.3 實驗結果分析
        4.3.1 振幅對密度鎖的影響
        4.3.2 頻率對密度鎖的影響
        4.3.3 溫差對密度鎖的影響
        4.3.4 結構對密度鎖的影響
    4.4 理論分析
        4.4.1 振蕩過程分析
        4.4.2 溫度場偏移原因分析
        4.4.3 傳熱分析
        4.4.4 溫度場偏移距離分析
        4.4.5 小結
    4.5 本章小結
第5章 綜合條件下密度鎖特性研究
    5.1 綜合條件概述
    5.2 實驗裝置及實驗方法
        5.2.1 綜合條件下實驗裝置
        5.2.2 實驗方法
    5.3 實驗結果及分析
        5.3.1 不同流速下振蕩分析
        5.3.2 不同溫差下振蕩分析
        5.3.3 不同結構下振蕩分析
    5.4 理論分析
        5.4.1 綜合條件下振蕩過程分析
        5.4.2 振蕩過程中溫度場變化分析
        5.4.3 子通道間循環(huán)分析
    5.5 本章小結
第6章 密度鎖結構設計
    6.1 密度鎖失效情況討論
    6.2 解決方法及實驗驗證
        6.2.1 方法一:改變子通道截面積
        6.2.2 方法二:子通道間壓力均衡
        6.2.3 方法三:擾動均勻化
    6.3 密度鎖結構參數(shù)分析
        6.3.1 混合區(qū)參數(shù)分析
        6.3.2 分層區(qū)參數(shù)分析
        6.3.3 恒溫區(qū)參數(shù)分析
        6.3.4 穩(wěn)態(tài)參數(shù)分析
    6.4 設計流程及樣機設計
        6.4.1 密度鎖設計流程
        6.4.2 樣機結構設計
    6.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3807867