核电站安全壳内 13 N和 18 F输运模拟研究

发布时间：2024-03-25 23:37

　　核电站一回路压力边界泄漏监测是核电站安全壳内监测的核心组成部分,关系到核电站的安全运行。¹³N或¹⁸F同位素可以作为泄漏示踪剂来监测一回路高温高压水泄漏情况,但目前在实际使用过程对¹³N或¹⁸F在安全壳内的具体传输机理及浓度分布情况较模糊,同时现有辐射监测仪均无法给出泄漏点信息。因此研究¹³N或¹⁸F在安全壳内的输运及浓度分布规律对能给出泄漏点信息的¹³N或¹⁸F监测仪更好发挥一回路辐射监测作用有重要意义。本文采用数值模拟计算方法,借助Fluent软件分别对核电站安全壳内¹³N和¹⁸F输运情况进行了模拟研究。假设反应堆本体、2号蒸汽发生器一回路连接管道处两个位置发生泄漏的工况下,获取了¹³N浓度分布云图、速度分布云图、取样点¹³N浓度随时间变化情况;¹⁸F浓度分布云图、速度云图、取样点¹⁸

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本研究工作主要内容
第2章 基本原理介绍
    2.1 ¹³N和¹⁸F基本性质
        2.1.1 ¹³N的产生和基本性质
        2.1.2 ¹⁸F的产生和基本性质
    2.2 基本技术原理
        2.2.1 ¹³N/¹⁸F联合判断泄漏点原理
        2.2.2 泄漏传输时间理论分析
    2.3 流体力学计算原理
    2.4 本章小结
第3章 数值模拟简介和输运控制方程
    3.1 CFD数值模拟
        3.1.1 CFD数值模拟方法概述
        3.1.2 Fluent软件简介
    3.2 几何模型构建
        3.2.1 安全壳及通风情况概述
        3.2.2 建立三维模型
    3.3 网格划分
    3.4 基本控制方程和湍流模型
        3.4.1 不可压黏性流体基本控制方程
        3.4.2 主要湍流模型
        3.4.3 组分输运控制方程
        3.4.4 微尘扩散控制方程
    3.5 本章小结
第4章 ¹³N输运模拟研究
    4.1 初始条件及运算设置
        4.1.1 定义材料类型
        4.1.2 边界条件
        4.1.3 泄漏量计算
    4.2 求解参数设定
        4.2.1 软件求解
        4.2.2 时间步长
    4.3 ¹³N输运模拟结果分析
        4.3.1 ¹³N浓度云图分布随时间变化分析
        4.3.2 取样点¹³N浓度随时间变化分析
        4.3.3 通风流场扩散流线随时间变化分析
    4.4 本章小结
第5章 ¹⁸F输运模拟研究
    5.1 初始边界条件设置
        5.1.1 基本参数设置
        5.1.2 初始条件设置
        5.1.3 泄漏物质扩散流场的收敛计算
    5.2 ¹⁸F输运模拟结果分析
        5.2.1 ¹⁸F浓度分布云图随时间变化分析
        5.2.2 取样点¹⁸F浓度随时间变化分析
        5.2.3 ¹⁸F速度云图随时间变化分析
    5.3 ¹³N/¹⁸F浓度比计算
        5.3.1 一回路水中¹³N和¹⁸F初始浓度
        5.3.2 ¹³N/¹⁸F联合判断泄漏点
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3939021