检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：许海波华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

池式快堆主容器的热钠池上部空间内的主泵、中间热交换器(IHX)、独立热交换器(DHX)等设备的支承结构贯穿主容器的上封头,钠池中的钠液面上方覆盖有氩气。在反应堆正常运行工况下,高温液钠通过自然对流、热辐射等方式将热量传递给这些上... 详细信息

池式快堆主容器的热钠池上部空间内的主泵、中间热交换器(IHX)、独立热交换器(DHX)等设备的支承结构贯穿主容器的上封头,钠池中的钠液面上方覆盖有氩气。在反应堆正常运行工况下,高温液钠通过自然对流、热辐射等方式将热量传递给这些上部结构。为了评估这些结构的完备性,需要计算它们的温度分布及热变形。目前一般采用数值模拟方法获得这些结构的温度场和热变形,而传统数值模拟需要建立三维模型,对其进行结构化网格划分、边界条件调研等研究步骤需要耗费大量时间,而且计算结果往往难于获得实验验证。因此,在工程设计上迫切需要建立起一套快速便捷且经过实验验证的热钠池上部结构的温度场分布及热变形的简化计算方法,为池式快堆泵支承热变形的研究进行前期试算。本研究提出了一套池式快堆泵支承温度分布及热变形简化计算方法,采用局部二维建模计算替代详细三维建模计算。局部二维建模计算将沿池式快堆径向对泵支承对称面进行建模,将完整的氩气空间分隔成两个独立的封闭空间,以忽略氩气在环隙内环向流动的影响。氩气在环隙内环向流动有助于降低主泵支承颈靠近堆芯一侧和远离堆芯一侧的温度差,也将有利于降低其热变形的差值,忽略环向流动的影响将使池式快堆泵支承热变形的计算具有保守性。总体计算方案将分两步进行。首先,将缩比试验台架泵支承测点处温度的实验值与缩比试验台架泵支承流动传热二维模型相应位置的模拟值进行对比,以说明简化计算方法的合理性。然后,在缩比试验台架的实验和模拟计算进行对比的基础上,又将方法进一步应用到池式快堆泵支承的热变形计算上。将池式快堆泵支承热变形二维模型和三维模型的模拟计算结果进行对比,进一步验证简化计算方法在池式快堆泵支承热变形计算上的适用性和保守性。计算结果表明,缩比试验台架泵支承二维流动传热模型在泵支承热电偶测点处的温度模拟值稍高于实验值,但误差均小于4%。因此,局部二维建模的简化计算方法是合理的,可以将该方法应用到池式快堆泵支承模型热变形的计算中。池式快堆泵支承热变形二维模型的主泵支承颈两侧热变形差值为4.0802 mm,池式快堆泵支承热变形三维模型的主泵支承颈两侧热变形差值为3.6092 mm,热变形差值的误差为0.471mm。因此,局部二维建模的简化计算方法适用于池式快堆热变形计算,其计算结果具有保守性。

关键词：池式快堆泵支承二维简化计算方法环向流动热变形

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池式快堆泵支承热变形简化计算方法研究

引用

核科学与技术 2023年第2期11卷 141-154页

作者：许海波隋丹婷陆道纲张钰浩刘雨华北电力大学核科学与工程学院北京非能动核能安全技术北京市重点实验室北京

关键词：池式快堆泵支承二维简化计算方法温度场热变形

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