在福島事故后,核電進入了緩慢復(fù)蘇與發(fā)展的新階段。超臨界水冷堆作為第四代先進核能系統(tǒng)中唯一以輕水作為冷卻劑的反應(yīng)堆,與目前的輕水堆相比,超臨界水冷堆具有高效率、低堆芯流量、系統(tǒng)簡化等特色。作為超臨界水堆的基礎(chǔ)研究,跨臨界水自然循環(huán)的不穩(wěn)定特性研究具有重要價值,有利于提高反應(yīng)堆的固有安全性。跨臨界水自然循環(huán)的流動不穩(wěn)定性容易影響局部傳熱特性,對核反應(yīng)堆系統(tǒng)的固有安全特性產(chǎn)生重大影響。因此,對跨臨界自然循環(huán)流動不穩(wěn)定性的研究具有重要的工程意義和學術(shù)價值。在實驗方面,進行跨臨界自然循環(huán)實驗臺架的設(shè)計,并在其基礎(chǔ)上進行設(shè)備采購、安裝與調(diào)試,并開展相關(guān)實驗。研究系統(tǒng)參數(shù)對跨臨界自然循環(huán)流動不穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,隨著加熱的進行,跨臨界區(qū)域內(nèi)流體溫升趨于平緩,且溫度基本停留在擬臨界點溫度。跨臨界區(qū)域內(nèi),發(fā)生流量漂移。同時流量振蕩也較為劇烈,且功率越大振蕩周期越小。隨著壓力的增加流量先增加后減小,同時壓力越高,流量振蕩周期越小。而壓差的變化,導致加熱段內(nèi)高、低密度區(qū)的相互轉(zhuǎn)換,與流量變化呈反相。在數(shù)值模擬和程序計算方面,基于ANSYS系統(tǒng)軟件和Fortran語言進行編制程序,研究功率、壓力、入口溫度... 

【文章來源】：華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 選題意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 亞臨界自然循環(huán)單通道流動不穩(wěn)定性研究
        1.2.2 亞臨界多通道自然循環(huán)流動不穩(wěn)定性研究
        1.2.3 跨臨界自然循環(huán)單通道流動不穩(wěn)定性研究
        1.2.4 跨臨界多通道自然循環(huán)流動不穩(wěn)定性研究
        1.2.5 本科研團隊關(guān)于自然循環(huán)流動不穩(wěn)定性研究
    1.3 研究現(xiàn)狀及進一步方向
    1.4 研究內(nèi)容與方法
第2章 實驗裝置及方案
    2.1 引言
    2.2 跨臨界自然循環(huán)實驗裝置
        2.2.1 總體布置
        2.2.2 一回路系統(tǒng)
        2.2.3 二回路系統(tǒng)
        2.2.4 穩(wěn)壓系統(tǒng)
        2.2.5 數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)
        2.2.6 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
        2.2.7 電氣系統(tǒng)
        2.2.8 輔助系統(tǒng)
        2.2.9 亞臨界窄矩形自然循環(huán)補充裝置
    2.3 實驗步驟與安全事項
        2.3.1 實驗步驟
        2.3.2 安全事項
    2.4 實驗數(shù)據(jù)處理方法
        2.4.1 實驗段熱流密度處理方法
        2.4.2 熱效率處理方法
        2.4.3 實驗段內(nèi)壁面溫度處理方法
        2.4.4 實驗段段主流體溫度處理方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 跨臨界自然循環(huán)程序與數(shù)值模擬程序
    3.1 引言
    3.2 跨臨界自然循環(huán)計算程序
        3.2.1 研究對象
        3.2.2 計算模型
        3.2.3 程序組成
        3.2.4 程序功能
        3.2.5 程序流程
    3.3 跨臨界自然循環(huán)數(shù)值模擬程序
        3.3.1 幾何模型
        3.3.2 網(wǎng)格劃分
        3.3.3 網(wǎng)格敏感性分析
        3.3.4 計算模型
        3.3.5 邊界條件
    3.4 跨臨界水物理特性
    3.5 本章小結(jié)
第4章 跨臨界實驗結(jié)果
    4.1 引言
    4.2 加熱功率對流動不穩(wěn)定性影響
        4.2.1 加熱功率對流量漂移影響
        4.2.2 加熱功率對流量振蕩影響
    4.3 壓力對流動不穩(wěn)定性影響
        4.3.1 壓力對流量漂移影響
        4.3.2 壓力對流量振蕩影響
    4.4 管道直徑對流動不穩(wěn)定性的影響
    4.5 亞臨界窄矩形通道對流動不穩(wěn)定性影響
        4.5.1 亞臨界矩形通道實驗現(xiàn)象
        4.5.2 入口溫度對流動不穩(wěn)定性影響
        4.5.3 壓力對流動不穩(wěn)定性影響
        4.5.4 尺寸對流動不穩(wěn)定性影響
        4.5.5 流動穩(wěn)定性邊界
    4.6 本章小結(jié)
第5章 跨臨界計算結(jié)果
    5.1 引言
    5.2 加熱段熱流密度對跨臨界流動不穩(wěn)定性影響
        5.2.1 加熱段熱流密度對出口溫度影響
        5.2.2 加熱段熱流密度對流量影響
        5.2.3 加熱段熱流密度對換熱特性影響
    5.3 壓力對跨臨界流動不穩(wěn)定性影響
        5.3.1 壓力對出口溫度影響影響
        5.3.2 壓力對流量影響
        5.3.3 壓力對換熱特性影響
    5.4 入口溫度對跨臨界流動不穩(wěn)定性影響
        5.4.1 入口溫度對出口溫度影響
        5.4.2 入口溫度對流量影響
        5.4.3 入口溫度對換熱特性影響
    5.5 矩形回路對跨臨界流動不穩(wěn)定性影響
        5.5.1 功率變化下矩形回路影響
        5.5.2 壓力變化下矩形回路影響
        5.5.3 入口溫度變化下矩形回路影響
    5.6 模擬與實驗結(jié)果對比分析
    5.7 本章小結(jié)
第6章 跨臨界自然循環(huán)流動不穩(wěn)定性機理
    6.1 引言
    6.2 自然循環(huán)流量漂移機理
        6.2.1 亞臨界自然循環(huán)流量漂移機理
        6.2.2 跨臨界自然循環(huán)流量漂移機理
        6.2.3 自然循環(huán)流量漂移機理比較
    6.3 自然循環(huán)流量振蕩機理
        6.3.1 亞臨界自然循環(huán)流量振蕩機理
        6.3.2 跨臨界自然循環(huán)流量振蕩機理
        6.3.3 自然循環(huán)流量振蕩機理比較
    6.4 自然循環(huán)傳熱惡化機理
        6.4.1 亞臨界自然循環(huán)傳熱惡化機理
        6.4.2 跨臨界自然循環(huán)傳熱惡化機理
        6.4.3 自然循環(huán)傳熱惡化機理比較
    6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 工作展望
參考文獻
附錄1 測量誤差及計算方法
附錄2 THAC-SCNC跨臨界自然循環(huán)熱工水力程序輸入輸出符號及意義
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀碩士學位期間參加的科研工作
致謝
作者簡介



本文編號：2994057