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不可凝气体对PRS换热能力影响分析

科技视界 2023年第4期 60-63页

作者：张明中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213

在停堆工况下,二次侧管道内可能存在空气。由于不可凝气体的存在,PRS的换热能力将会受到较大影响。文章针对不可凝气体对PRS换热能力的影响及应对措施进行了分析。初步分析表明,在15MW的加热功率下,存在不可凝气体将导致蒸汽发生器气体... 详细信息

在停堆工况下,二次侧管道内可能存在空气。由于不可凝气体的存在,PRS的换热能力将会受到较大影响。文章针对不可凝气体对PRS换热能力的影响及应对措施进行了分析。初步分析表明,在15MW的加热功率下,存在不可凝气体将导致蒸汽发生器气体温度升高约30℃。为了提高PRS带热能力,在事故前期通过大气释放阀进行排气,可以有效降低管道内不可凝气体份额,在20MW的加热功率下,排气措施可以使SG温度由237℃降低到约204℃。为提高PRS事故应对能力,建议在停堆事故规程中增加排气相关操作。

关键词：停堆不可凝气体非能动余热排出系统换热能力

垂直管内含不可凝气体蒸汽的冷凝换热数值模拟

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核动力工程 2013年第3期34卷 91-95页

作者：黄政中国核电工程有限公司北京100840

在分析液膜和蒸汽-空气边界层,在质量、动量、能量和组分守恒方程的基础上建立数学模型,模拟空气对冷凝换热的影响,并考虑界面剪切力和吸入效应的作用。数值求解结果与Kuhn实验结果的比较表明,计算数据与实验数据吻合较好,验证了模型的... 详细信息

在分析液膜和蒸汽-空气边界层,在质量、动量、能量和组分守恒方程的基础上建立数学模型,模拟空气对冷凝换热的影响,并考虑界面剪切力和吸入效应的作用。数值求解结果与Kuhn实验结果的比较表明,计算数据与实验数据吻合较好,验证了模型的正确性。

关键词：冷凝不可凝气体垂直管界面剪切力吸入效应

垂直管内含不可凝气体蒸汽的冷凝换热MELCOR数值模拟

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核动力工程 2015年第1期36卷 127-131页

作者：黄政中国核电工程有限公司北京100840

采用MELCOR程序建模,对垂直管内含有空气的冷凝传热过程进行模拟计算,并将数值模拟结果与Kuhn的实验进行比较。结果表明,MELCOR模拟结果基本与实验结果基本吻合,验证了MELCOR模型的合理性。但是,MELCOR模拟蒸汽传质和液膜累积过程偏大,... 详细信息

采用MELCOR程序建模,对垂直管内含有空气的冷凝传热过程进行模拟计算,并将数值模拟结果与Kuhn的实验进行比较。结果表明,MELCOR模拟结果基本与实验结果基本吻合,验证了MELCOR模型的合理性。但是,MELCOR模拟蒸汽传质和液膜累积过程偏大,使得总换热系数偏大。通过对MELCOR模型参数进行修正,调整后计算得到的液膜厚度和换热系数比调整前减小,且结果与实验吻合得很好。

关键词：冷凝不可凝气体 MELOCR 数值模拟

含不可凝气体蒸汽射流直接接触冷凝数值模拟研究

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科技视界 2022年第32期 5-10页

作者：于忠斌钟明君张蕊蒋孝蔚王宁宁海军装备部四川成都610213 中国核动力研究设计院四川成都610213 哈尔滨工程大学黑龙江哈尔滨150001

含不可凝气体蒸汽射流直接接触冷凝涉及复杂的相界面传热传质,本文利用Mixture两相流模型配合双热阻界面传热传质模型对其进行数值模拟研究,以精细化分析该过程的机理特性。通过数值模拟研究得到了含不可凝气体蒸汽射流直接接触冷凝气... 详细信息

含不可凝气体蒸汽射流直接接触冷凝涉及复杂的相界面传热传质,本文利用Mixture两相流模型配合双热阻界面传热传质模型对其进行数值模拟研究,以精细化分析该过程的机理特性。通过数值模拟研究得到了含不可凝气体蒸汽射流直接接触冷凝气羽演化过程及特征,并分析了冷凝过程中压力、速度及温度场的分布情况。分析发现,空气聚集现象主要发生在气羽核心的边缘位置,混合气体出口压力越高,气羽边缘处所聚集的空气体积分数峰值越低;在气羽中心处会有一定的气体动力学效应,气羽在射流轴线上呈现出先压缩后膨胀的趋势;此外,基于速度场梯度,可将射流区划分为三个区域:喷嘴内部区、蒸汽核心区和空气-水湍流射流区。

关键词：数值模拟直接接触冷凝传热传质不可凝气体

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含不可凝气体的蒸汽壁面冷凝的CFD模拟

含不可凝气体的蒸汽壁面冷凝的CFD模拟

开式自然循环回路流动不稳定性及其抑制措施研究

中国核学会2015年学术年会

作者：王辉马秀歌中国核电工程有限公司

先进压水堆核电厂广泛采用非能动安全壳冷却系统以保持事故后的安全壳完整性。含不可凝气体的蒸汽壁面冷凝对安全壳内热量导出有着重要影响。本文采用ANSYS CFX程序内嵌的基于浓度边界层方法的壁面冷凝模型模拟了垂直管内含不凝结气体... 详细信息

先进压水堆核电厂广泛采用非能动安全壳冷却系统以保持事故后的安全壳完整性。含不可凝气体的蒸汽壁面冷凝对安全壳内热量导出有着重要影响。本文采用ANSYS CFX程序内嵌的基于浓度边界层方法的壁面冷凝模型模拟了垂直管内含不凝结气体的蒸汽冷凝过程,并与实验结果进行了对比。结果表明,基于浓度边界层方法的壁面冷凝模型可以较为准确的模拟含不可凝气体的蒸汽冷凝;冷凝表面会形成不可凝气体层,弱化冷凝传热效率。

关键词：壁面冷凝不可凝气体计算流体力学

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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应用科技 2023年第6期50卷 28-32页

作者：石雪垚王辉黄政李精精郑云涛黄树亮中国核电工程有限公司北京100840

为了研究开式自然循环回路运行过程中的流动不稳定现象,并对可能的抑制措施进行验证,本文采用RELAP5程序建立了详细的实验回路分析模型,通过该模型计算结果与实验数据进行比较,验证了该模型在模拟开式自然循环回路流动及其不稳定现象的... 详细信息

为了研究开式自然循环回路运行过程中的流动不稳定现象,并对可能的抑制措施进行验证,本文采用RELAP5程序建立了详细的实验回路分析模型,通过该模型计算结果与实验数据进行比较,验证了该模型在模拟开式自然循环回路流动及其不稳定现象的准确性。在该模型基础上,对自然循环回路运行过程中的流动不稳定现象进行了分析,对采用不可凝气体注入以抑制流动不稳定性现象的措施进行了验证。结果表明,通过在回路上升段注入一定速率的不可凝气体,能够较好地抑制回路运行过程中的流动不稳定现象,并且能够提高回路的循环流速,有利于提高回路排热能力。

关键词：自然循环流动不稳定性闪蒸非能动安全系统 RELAP5 “华龙一号” 不可凝气体换热效率

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小型堆安全壳抑压系统瞬态特性研究

节能技术 2023年第5期41卷 459-462,467页

作者：胡鱼旺郭树生李德睿张伟帅剑云中广核研究院有限公司广东深圳518026

为进一步优化小型堆安全壳抑压系统设计,消除工程设计风险,需要对抑压系统瞬态特性开展研究。本文采用热工水力系统分析软件LOCUST建立了小型堆安全壳抑压系统瞬态计算模型,模拟计算了波动管破口事故及喷淋管破口事故两种工况下抑压系... 详细信息

为进一步优化小型堆安全壳抑压系统设计,消除工程设计风险,需要对抑压系统瞬态特性开展研究。本文采用热工水力系统分析软件LOCUST建立了小型堆安全壳抑压系统瞬态计算模型,模拟计算了波动管破口事故及喷淋管破口事故两种工况下抑压系统的瞬态响应,得到系统不同部件的压力、温度等关键参数随时间变化的响应,并分析了不可凝气体对系统瞬态特性的影响。结果表明,抑压管入口流量波动越剧烈,抑压管内压力振荡越强;不可凝气体在一定程度上可以减小抑压管内的振荡,进入抑压系统的不可凝气体成分越多,抑压系统压力越高,温度越低。

关键词：小型堆抑压系统瞬态特性工程设计 LOCUST 不可凝气体

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横置圆筒内壁蒸汽冷凝换热分析

海军工程大学学报 2018年第2期30卷 109-112页

作者：刘家磊蔡琦陈玉清海军工程大学核科学技术学院武汉430033

为了对横置圆筒内壁进行蒸汽冷凝换热分析,从Nusselt经典冷凝换热模型导出横置圆筒内壁的冷凝换热模型,考虑到不可凝气体对计算结果的影响,用GDLM模型对其进行了修正。然后,通过冷凝壁面热流量的计算,对比分析了文中计算模型与GDLM模型... 详细信息

为了对横置圆筒内壁进行蒸汽冷凝换热分析,从Nusselt经典冷凝换热模型导出横置圆筒内壁的冷凝换热模型,考虑到不可凝气体对计算结果的影响,用GDLM模型对其进行了修正。然后,通过冷凝壁面热流量的计算,对比分析了文中计算模型与GDLM模型和Uchida模型优缺点,并计算了不同圆筒半径下冷凝液膜厚度和换热量随流动距离的变化。结果表明:冷凝液膜厚度只在上下两端变化剧烈,总的冷凝换热量随圆筒半径的增大而增大,但单位面积换热量随圆筒半径的增大而减小。

关键词：横置圆筒冷凝不可凝气体

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二元工质薄液膜区流动与传热特性数值研究

二元工质薄液膜区流动与传热特性数值研究

作者：周盛妮华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

相变现象中界面蒸发薄液膜区传热广泛存在,其具有极高的蒸发传热特性。与弯月面区的耦合传热研究有助于了解其传热特性,提高相变传热设备性能。目前,蒸发薄液膜区的蒸发机理尚不明确,少量相关研究也局限于单一工质,很少考虑二元工质、... 详细信息

相变现象中界面蒸发薄液膜区传热广泛存在,其具有极高的蒸发传热特性。与弯月面区的耦合传热研究有助于了解其传热特性,提高相变传热设备性能。目前,蒸发薄液膜区的蒸发机理尚不明确,少量相关研究也局限于单一工质,很少考虑二元工质、尺寸及不可凝气体等因素的影响。本文基于扩展的Young-Laplace方程和动力学理论,建立了蒸发薄液膜区和宏观弯液面区的耦合传热模型,利用FLUENT软件和用户自定义函数(UDF)对耦合模型进行模拟求解。分别研究了封闭微腔、开放(封闭)环境中液滴及微通道中二元工质(5%正丁醇水溶液)和纯水界面蒸发传热传质过程,比较了不同初始温度下溶液蒸发的温度场、流场和界面蒸发的异同。同时,研究了封闭环境中不可凝气体对界面传热传质的作用,进一步分析了工质物性、结构尺寸和润湿性等对蒸发薄液膜区传热的影响。主要结论如下:(1)在较高温度范围内,5%正丁醇水溶液由于具有特殊的表面张力特性,有利于工质冷凝液回流,可加强对流传热。相对于纯水蒸发,5%正丁醇水溶液蒸发时具有更长的蒸发薄液膜区长度以及更强的界面传热;(2)高温环境下气液界面蒸发薄液膜区传热比例低于低温环境下蒸发薄液膜区换热比例;(3)封闭环境中不可凝气体的存在将抑制气液界面换热,降低蒸发薄液膜区换热比例;(4)随着模型尺寸的减小,5%正丁醇水溶液气液界面总传热降低,蒸发薄液膜区传热占总传热的比例增加;(5)润湿性越好,即固液接触角越小,蒸发薄液膜区换热加强,所占换热比例提高;(6)脱离压力和毛细压力的存在,使5%正丁醇水溶液液滴界面质量流量减少,从而降低界面蒸发传热。

关键词：蒸发薄液膜二元流体耦合传热不可凝气体尺寸润湿性