紧凑式小型反应堆直流盘管蒸汽发生器热工水力研究

发布时间：2024-02-04 17:08

　　近年来,小型反应堆凭借着初始投资小、建造周期短、换料时间长、可以有效解决中小电网输电问题的优势得到了世界各国,尤其是发展中国家的关注。相对于其他类型蒸汽发生器,螺旋管式直流蒸汽发生器(Helical Coiled Once Through Steam Generators,HCOTSG)具有适用于紧凑式小型反应堆的诸多优点:不仅结构紧凑,换热效率高,而且还具有较高的可靠安全性,很适合于紧凑式核动力装置设计的要求。所以对其进行热工水力学研究是非常有意义和有必要的。本文参考国际上现有的小型反应堆设计方案,如美国的mPower、韩国的SMART等,使用RELAP5和Fluent程序,搭建直流盘管蒸汽发生器的系统模型,进行热工水力计算模拟和分析。论文通过建立OTSG的ANSYS Fluent模型,并计算了一次侧的流场分布和流量分配情况,得出结论:在给定输入条件下,该设计的几何约束能够建立起稳定均匀的流场,使得各个传热单元的流量分配基本均匀。在此基础上进一步对传热单元内的螺旋管束进行假设,建立了简化计算模型,并用RELAP5进行了计算,得出结论:在前述假设的基础上得到这样的计算结果,可以认为较为...

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【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 研究背景和意义
    1.2 直流盘管蒸汽发生器的历史发展
    1.3 直流盘管蒸汽发生器的优势
        1.3.1 换热、布置、结构
        1.3.2 控制特性
第二章 相关理论基础
    2.1 单相流的基本方程
    2.2 两相流数学模型
        2.2.1 两相流的分相流模型
        2.2.2 两相流的均相流模型
    2.3 传热计算
        2.3.1 总传热系数
        2.3.2 管外（壳侧）换热系数
        2.3.3 修正系数
        2.3.4 管内换热系数
第三章 计算模型
    3.1 直流盘管蒸汽发生器的组成结构
    3.2 ANSYS Fluent模型的描述和建立
    3.3 蒸汽发生器的参数和基本假设
    3.4 RELAP5模型的描述和建立
第四章 计算过程和结果
    4.1 OTSG一次侧流量分配计算
        4.1.1 OTSG一次侧流量分配计算参数及输入条件
        4.1.2 计算结果
    4.2 RELAP5计算结果
第五章 计算结果分析
    5.1 ANSYS Fluent计算结果分析
    5.2 RELAP5计算结果分析
    5.3 总结和展望
参考文献
作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3895568