检索结果-内蒙古大学图书馆

科技创新与应用 2016年第6期6卷 39-39页

作者：李懿武建新内蒙古工业大学内蒙古呼和浩特010051

在非能动安全壳冷却系统CFD冷凝模型和蒸发模型的开发过程中,应用了计算流体动力学程序平台CASTEM。采用了Buleev湍流模型和k-ε湍流模型作为冷凝模型,采用了***发展液膜蒸发模型作为蒸发模型。经过研究和试验证明,试验值和计算值之间,... 详细信息

在非能动安全壳冷却系统CFD冷凝模型和蒸发模型的开发过程中,应用了计算流体动力学程序平台CASTEM。采用了Buleev湍流模型和k-ε湍流模型作为冷凝模型,采用了***发展液膜蒸发模型作为蒸发模型。经过研究和试验证明,试验值和计算值之间,具有较为良好的吻合度,因此,在非能动安全壳冷却系统当中,能够采用建立的冷凝模型和蒸发模型对其稳态下的传热传质特性进行模拟。

关键词：非能动安全壳冷却系统 CFD 冷凝模型蒸发模型

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T型管直接接触冷凝特性实验研究

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原子能科学技术 2017年第4期51卷 641-646页

作者：任五岳汪刘于国军边嘉伟田文喜苏光辉秋穗正西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

在反应堆发生LOCA时,一回路系统压力降低,产生大量的蒸汽,安注水注入冷腿后可能会发生冷凝现象。为研究冷凝现象,通过开展T型管冷凝实验,在主管通纯蒸汽、支管通过冷水的情况下,研究了不同蒸汽流量和不同安注水流量下的冷凝量。结果表明... 详细信息

在反应堆发生LOCA时,一回路系统压力降低,产生大量的蒸汽,安注水注入冷腿后可能会发生冷凝现象。为研究冷凝现象,通过开展T型管冷凝实验,在主管通纯蒸汽、支管通过冷水的情况下,研究了不同蒸汽流量和不同安注水流量下的冷凝量。结果表明:冷凝量存在一定的限制,即主管内蒸汽无法全部被冷凝。基于实验结果提出了一个冷凝效率与热力学比系数R_T之间的模型。

关键词： T型管冷凝模型 LOCA 热混合

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非共沸工质R134a /R245fa的管内冷凝换热特性研究

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工程热物理学报 2020年第3期41卷 661-667页

作者：张永欣贾力丁勇党超北京交通大学机械与电子控制工程学院热能工程研究所北京100044 微细尺度流动与相变传热北京市重点实验室北京100044

为研究非共沸工质的冷凝换热特性,本文基于Nusselt理论,建立了竖直圆管内非共沸混合蒸汽的冷凝模型,研究了不同质量比例的R134a/R245fa在不同条件下的冷凝换热特性,结果表明:混合蒸汽质量比例不同,两种组分的露点温度不同,混合物的冷凝... 详细信息

为研究非共沸工质的冷凝换热特性,本文基于Nusselt理论,建立了竖直圆管内非共沸混合蒸汽的冷凝模型,研究了不同质量比例的R134a/R245fa在不同条件下的冷凝换热特性,结果表明:混合蒸汽质量比例不同,两种组分的露点温度不同,混合物的冷凝特性不同,低沸点组分的气-液相份额差是表征传质阻力的关键因素;混合蒸汽质量比例、质量流速、壁面温度、压力是影响非共沸混合工质冷凝换热的重要因素。

关键词：非共沸工质冷凝模型传质阻力换热系数

来源：评论

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含空气蒸汽冷凝换热特性的数值模拟分析

引用

哈尔滨工程大学学报 2019年第2期40卷 426-432页

作者：边浩志孙中宁丁铭张楠孟兆明王璐哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 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

为定量考察气体流速、壁面过冷度、换热面高度和气体压力对含空气蒸汽冷凝换热的影响,本文采用数值模拟的方法进行了分析。计算了基于COPAIN试验装置和CFD软件STAR-CCM+中的扩散理论冷凝模型,在主流流速0. 1~3 m/s、壁面过冷度4℃~50℃... 详细信息

为定量考察气体流速、壁面过冷度、换热面高度和气体压力对含空气蒸汽冷凝换热的影响,本文采用数值模拟的方法进行了分析。计算了基于COPAIN试验装置和CFD软件STAR-CCM+中的扩散理论冷凝模型,在主流流速0. 1~3 m/s、壁面过冷度4℃~50℃、换热面高度0. 5~6 m以及气体压力0. 1~0. 6 MPa的条件下讨论了冷凝换热特性。研究表明:冷凝换热系数在主流流速小于0. 5 m/s的自然对流主导区内几乎不受速度的影响,换热系数相对偏差在6. 7%以内;壁面过冷度的幂指数可用空气质量份额和过冷度的函数来表示且幂指数范围为-0. 008 3^-0. 367;换热面高度在1 m以内时对冷凝换热性能有明显影响;不同蒸汽质量份额条件下,冷凝换热系数与压力的0. 64次方成正比。通过对计算结果的分析得到了冷凝传热性能与各影响因素之间的量化关系,这对进一步认识含空气蒸汽冷凝现象有一定的指导意义。

关键词：不凝性气体冷凝模型扩散理论数值模拟壁面过冷度气体压力气体流速

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RELAP5计算低压自然循环流动适用性验证与分析

RELAP5计算低压自然循环流动适用性验证与分析

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作者：雷文静哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

核电站第三代核电技术广泛采用了非能动安全系统,自然循环作为实现系统安全特性的重要物理机制,其研究受到了越来越多的关注。然而自然循环系统在简化系统设备、提高系统安全性的同时,也存在运行工况复杂、载热能力低、易出现两相不稳... 详细信息

核电站第三代核电技术广泛采用了非能动安全系统,自然循环作为实现系统安全特性的重要物理机制,其研究受到了越来越多的关注。然而自然循环系统在简化系统设备、提高系统安全性的同时,也存在运行工况复杂、载热能力低、易出现两相不稳定流动等问题。因此,对于一套新的自然循环系统,在其工程应用之前需要对其展开大量实验以及计算研究。其中,RELAP5程序作为反应堆热工水力最佳估算程序,在电厂事故及强迫循环热工系统计算中取得了满意的成果,但其计算低压自然循环系统瞬态特性的能力一直存在争议。鉴于此,本文对两套开式低压自然循环系统进行了 RELAP5程序建模计算,利用实验数据对程序计算低压自然循环系统流动的适用性进行了评估。首先,采用RELAP5程序对两套系统建立模型,并对模型进行敏感性分析发现,换热段边界条件的选取会对系统流动计算结果产生较大影响。由于两套实验系统换热段管外采用蒸汽(蒸汽-空气)加热,涉及冷凝换热过程,因此利用实验数据对RELAP5程序中冷凝模型的准确性进行了验证。结果表明,在纯蒸汽冷凝工况下,Nusselt-Shah模型能够较准确地预测管外冷凝换热系数hc,hc与实验值偏差在4%-11.7%之间;而在蒸汽-空气冷凝条件下,RELAP5程序计算两组工况下的冷凝换热系数与换热量偏低,hc与实验值偏差范围为74%-96%和67%-94%,并且偏差随着空气含量增加而增大,而经Dehbi经验公式计算所得管外冷凝换热系数与实验值符合较好,两组工况下偏差分别为5%-25% 和 13%-30%。基于所建模型,对系统1和系统2内单相及两相流动工况进行了计算,通过与实验数据对比发现,程序能够对两系统内的单相流动做出较为准确的模拟。与实验值相比,在入口温度一定时,出口温度偏差小于3%,质量流量偏差分别为± 16%和±5%;两相流动工况下,RELAP5程序能够对系统内过冷沸腾流动不稳定流动、沸腾耦合闪蒸不稳定流动及纯闪蒸不稳定流动等工况进行模拟,流动振荡周期符合较好,质量流量与实验值偏差均在合理范围内。间歇泉不稳定流动工况下,程序计算两组工况下系统质量流量与实验值偏差较大,主要与程序低估了换热管外冷凝换热系数有关。另外,对系统1内不同功率下流动演变过程进行了计算,通过与实验结果对比发现,程序能够准确给出系统流动不稳定边界。在完成对系统流动验证的基础上,采用RELAP5程序对低压自然循环系统运行特性进行了分析,包括注气过程(单相注气,两相不稳定阶段注气和两相稳定阶段注气)影响、系统压力变化以及加热功率变化影响。分析计算结果发现,上升段内注气过程能够有效提高单相流动阶段系统流量,缩短两相不稳定流动进程,有利于提高系统运行的稳定性。系统压力变化会对系统流动演变过程产生影响,提高系统压力能够缩短两相不稳定区域。而通过对系统2加热功率与流量的关系进行研究发现,入口温度一定时,系统流量随加热功率的增加而增加,功率一定时,流量随入口过冷度的增加而降低,功率与流量存在近似1/3次方关系。

关键词：低压自然循环 RELAP5 流动不稳定性冷凝模型

来源：评论

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天然气烟气间壁凝结对流换热特性研究

天然气烟气间壁凝结对流换热特性研究

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作者：王丕嶺哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

目前,天然气占我国一次能源消费比重的5.7%,与国际平均水平(23.7%)差距较大。加快发展天然气应用,提高天然气在我国一次能源消费结构中的比重,既是我国实现优化调整能源结构的现实选择,也是强化节能减排的迫切需要。在以天然气为燃料的... 详细信息

目前,天然气占我国一次能源消费比重的5.7%,与国际平均水平(23.7%)差距较大。加快发展天然气应用,提高天然气在我国一次能源消费结构中的比重,既是我国实现优化调整能源结构的现实选择,也是强化节能减排的迫切需要。在以天然气为燃料的锅炉中,最具节能潜力的是冷凝式锅炉。由于冷凝式锅炉烟气中水蒸气在冷凝装置内发生冷凝,导致烟气量、排烟温度都无法准确测量,因此无法应用反平衡法进行热工测试;而用正平衡法测试时,受到天然气气质波动和准确流量计量等问题影响难以满足热平衡条件,造成锅炉热工测试的原理性偏差。因此,采用试验方法测试天然气锅炉的凝结换热量比较困难。Fluent新版本中集成蒸发冷凝模型,本文借助该计算平台,通过试验分析证明其模拟结果正确性,对天然气烟气间壁凝结换热现象展开试验与数值模拟研究。设计搭建30k W凝结换热热平衡试验台,运用红外热像仪在线拍摄天然气烟气动态凝结换热现象,同时借助竖直铜板背面布置的热电偶,对冷凝板表面温度进行测量,结合两者结果对天然气烟气竖直壁面凝结对流换热现象进行了研究分析。采用VOF模型和蒸发冷凝模型,以试验结果为依据,完善并确认了数值计算中的关键参数包括:非稳态计算时间步长、网格近壁面划分方法等。对天燃气烟气在竖直壁面凝结与对流换热过程进行了数值模拟研究。从理论上推导天然气烟气竖直壁面凝结对流换热特征数—Nu数与烟温、壁温的关系式通过数值模拟和试验相结合的方法,对天然气烟气竖直壁面凝结换热进行了观察、分析,并总结出凝结换热规律,即天然气烟气在竖直铜板上首先冷凝形成珠状液滴,而后液滴发生融合,融合到一定程度,液滴便在重力作用下向下滑落,形成多条冷凝液带,在此过程中不凝气体对局部换热造成影响。推导了水平圆管管外凝结对流换热系数关系式和凝结速率关系式。采用数值模拟的方法对天然气烟气在水平圆管外表面凝结换热进行模拟计算分析。对于天然气烟气在水平圆管外表面的凝结换热模拟结果表明,水蒸汽主要在管壁下侧中间区域凝结,增加流速会改变凝结换热量在总换热量中的占比。

关键词：天然气烟气凝结换热冷凝模型努赛尔数数值模拟

来源：评论

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