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范例一：(K=图书馆学 OR K=情报学) AND A=范并思 AND Y=1982-2016
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文献类型

2 篇 学位论文

馆藏范围

2 篇 电子文献
0 种 纸本馆藏

日期分布

学科分类号

2 篇 工学
- 2 篇 材料科学与工程（可...
- 2 篇 核科学与技术

主题

2 篇 传热传质数值计算
2 篇 六氟化铀
1 篇 凝华
1 篇 升华
1 篇 准稳态模型
1 篇 欧拉多相流模型

机构

2 篇 哈尔滨工程大学

作者

1 篇 邱睿
1 篇 王天宇

语言

2 篇 中文

检索条件"主题词=传热传质数值计算"

共 2 条记录，以下是1-10 订阅

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详细简洁

排序：

UF6凝华工艺过程仿真研究

UF6凝华工艺过程仿真研究

引用

作者：邱睿哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

凝华固化法是铀浓缩厂贫料收集工艺流程中一种常用的收集贫化的UF6工质的方法,通过将易凝华的气体UF6在容器中冷却,使其直接凝华成固体物料,以便进行收集。在核工业体系中,这种方法因操作简单、易于实现,并且可以允许气体中UF6含量的波... 详细信息

凝华固化法是铀浓缩厂贫料收集工艺流程中一种常用的收集贫化的UF6工质的方法,通过将易凝华的气体UF6在容器中冷却,使其直接凝华成固体物料,以便进行收集。在核工业体系中,这种方法因操作简单、易于实现,并且可以允许气体中UF6含量的波动被广泛应用。目前,控制UF6凝华速率主要依靠传热试验和操作者的实践经验,需要保留较大的操作安全余量。为了改进这一状况,本研究利用数值计算方法,运用CFD技术来模拟UF6的凝华过程。首先,本文针对UF6在容器中的凝华过程开展机理分析,传热分析以及传质分析,从凝华的驱动力,成核理论等方面分析可能影响凝华的因素;针对容器内部UF6凝华机理不明确等问题,分别分析瞬态欧拉多相流模型、准稳态模型等仿真模型对典型工况条件下的凝华罐体内流场模拟计算的适用性。其次,基于两种可能适用的数值模型分别建立UF6凝华模型进行仿真,通过理论分析或实验对比,评估仿真结果在计算误差、稳定性和资源消耗等方面的表现,以确定适用于UF6凝华过程的CFD数学模型。结果发现,瞬态欧拉多相流模型在模拟时具有计算稳定、精度高、能获得详细场分布等优势;准稳态模型在进行长过程的模拟工作时,具有计算速度快,消耗计算资源小的优势。在模拟3m3容器中26个小时的凝华过程时模拟结果与实验结果相比偏差最大为13.6%。在此基础上,通过欧拉多相流模型研究了8L容器内UF6凝华过程中的温度、压力、气体流速以及固-气相分布规律。最后,本文分别设置对照组探究了冷却温度,容器初始压强、气体温度、入口质量流量以及容器摆放方式对凝华过程的影响,从容器内部温度分布、压力分布、固体料层形态以及壁面热流等因素综合分析了这些因素影响凝华过程的方式。结果表明在提高容器初始压力可在初期提升凝华速率,如本文将初始压力提升10倍,在凝华初期将凝华速率提升42.4%;将冷却温度降低100K、入口气体温度提高40K可分别将凝华速率提升6.24%和1.5%;在压力允许的情况下增大入口质量流量可大幅提升凝华速率。本研究数值实验可为优化工艺参数提供指导,为工艺系统节省能耗,提升系统安全与效率。

关键词：六氟化铀凝华欧拉多相流模型传热传质数值计算

来源：评论

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UF6升华工艺过程数值计算研究

UF6升华工艺过程数值计算研究

引用

作者：王天宇哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

将易升华的固体物料加热升华输送到工艺系统中是工艺系统中常采用的方法。在核工业体系中,UF6升华供料的方法因操作简单,易于实现而被广泛应用于UO2燃料的生产工艺当中。但是UF6升华速率的控制主要靠传热试验与工人操作经验,因此实际操... 详细信息

将易升华的固体物料加热升华输送到工艺系统中是工艺系统中常采用的方法。在核工业体系中,UF6升华供料的方法因操作简单,易于实现而被广泛应用于UO2燃料的生产工艺当中。但是UF6升华速率的控制主要靠传热试验与工人操作经验,因此实际操作中留有较大的余量以保证安全。本文采用数值计算的方法,通过CFD技术计算UF6升华速率,通过一维系统程序与三维CFD程序的联合仿真综合探究影响UF6升华速率的因素。首先,本文从计算适用性、计算参数获取难易性、计算稳定性三个方面分析相变计算模型中常用的Lee模型、有效膜理论和朗格缪尔方程三种传质方程。依据UF6固体的形态,通过对比研究多孔介质模型、VOF模型和准稳态模型确定UF6升华过程CFD仿真的数值计算模型。由于液态冻结得到的UF6固体可能是颗粒状,为一种多孔介质,可通过多孔介质模型进行简单的二维计算。考虑到UF6升华过程十分缓慢,UF6固体主要以气体凝华而以成块的固体形式存在,再通过将数值计算的结果与实验结果进行对比,主要从计算结果的相对误差、计算稳定性、计算资源消耗三个方面确定数值计算模型。其次,本文从热力学分析、动力学分析以及传热传质分析三个方面,对可能影响升华速率的因素进行分析,并通过设计数值仿真实验对相关因素的影响作用进行探究。再建立出口调节阀的一维系统仿真计算程序,通过一维系统程序与三维CFD程序进行联合仿真,综合探究下游压力对升华容器罐内升华速率的影响。最后,本文通过壁面加热温度的升温方式、最大壁面加热温度、UF6容器的型号和装料量以及UF6容器出口压力五个方面进行数值计算实验研究,从升华速率、升华所需总时间以及能源消耗三个方面评估数值计算的实验结果,研究发现壁面加热温度采用非线性的升温方式、提高最大壁面加热温度5-10K以及提高出口压力可以增大升华速率、缩短升华所需总时间并减少生化过程中的能源消耗,为工厂优化UF6升华工艺过程、节约生产成本给出建议方案。

关键词：六氟化铀升华准稳态模型传热传质数值计算

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