横向流下螺旋管束流致振动研究

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作者 翟延飞 丁振宇 +2 位作者 唐迪 杨佳欢 包士毅 《高技术通讯》 CAS 2023年第1期97-105,共9页

螺旋管式换热器结构紧凑、热补偿性优良,用于小型模块化核反应堆中,其壳程内的流致振动(FIV)是诱发换热管失效的一个重要原因。针对核电站中的螺旋管式蒸汽发生器内部螺旋管流致振动问题,建立考虑支撑结构约束下的螺旋管有限元模型,采... 螺旋管式换热器结构紧凑、热补偿性优良,用于小型模块化核反应堆中,其壳程内的流致振动(FIV)是诱发换热管失效的一个重要原因。针对核电站中的螺旋管式蒸汽发生器内部螺旋管流致振动问题,建立考虑支撑结构约束下的螺旋管有限元模型,采用三阶模态叠加下的计算流体动力学(CFD)/计算结构动力学(CSD)耦合方法,研究了相邻管的振动对目标管振动的影响。研究结果表明,三阶模态叠加耦合方法能更加精确地模拟换热管振动响应,流场中相邻两管的振动对目标管升力方向上的振动有明显的削弱现象。 展开更多

关键词 螺旋管式蒸汽发生器 流致振动(FIV) 模态叠加 计算流体动力学/计算结构动力学(CFD/CSD)耦合

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运动条件螺旋管内流动换热特性研究

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作者 朱志明 李可飘 +3 位作者 张魁 田文喜 陈荣华 秋穗正 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2291-2305,共15页

基于运行空间、安全性等因素考虑,海洋核动力系统多采用一体化小型反应堆设计,螺旋缠绕管式蒸汽发生器由于结构紧凑、热效率高等优点而广泛应用于海上反应堆系统。在海洋条件下运行时,反应堆蒸汽发生器的流动和换热特性受运动条件影响... 基于运行空间、安全性等因素考虑,海洋核动力系统多采用一体化小型反应堆设计,螺旋缠绕管式蒸汽发生器由于结构紧凑、热效率高等优点而广泛应用于海上反应堆系统。在海洋条件下运行时,反应堆蒸汽发生器的流动和换热特性受运动条件影响而产生非线性改变。本研究通过开展海洋条件下自然循环系统螺旋管二次侧流动换热特性试验,揭示了典型海洋条件对螺旋管内单相流动阻力和流动换热特性的影响规律。结果表明:横摇运动对自然循环及流动换热的影响较为显著;基于二次开发的RELAP5程序对试验回路进行建模计算,通过与试验值的对比验证了此程序对海洋条件下反应堆建模计算的可行性。 展开更多

关键词 海洋条件 螺旋管式蒸汽发生器 自然循环 热工水力

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基于多孔介质方法的铅铋螺旋管式直流蒸汽发生器设计优化研究

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作者 杨宇鹏 王成龙 +3 位作者 张大林 苏光辉 秋穗正 田文喜 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期377-384,共8页

本文提出了基于多孔介质方法,铅铋螺旋管式直流蒸汽发生器开展数值模拟,并通过与三维数值模拟结果的对比验证了多孔介质模拟方法的正确性。基于此方法,对给定工况条件的铅铋螺旋管蒸汽发生器开展了设计研究。在1.5 MW功率目标下,发现四... 本文提出了基于多孔介质方法,铅铋螺旋管式直流蒸汽发生器开展数值模拟,并通过与三维数值模拟结果的对比验证了多孔介质模拟方法的正确性。基于此方法,对给定工况条件的铅铋螺旋管蒸汽发生器开展了设计研究。在1.5 MW功率目标下,发现四层螺旋管的布置方式具有最优综合性能。在此基础上,通过综合性能评价指标对不同工况条件下不同几何参数的螺旋管蒸汽发生器开展性能评价,并运用多元线性拟合探究在工况以及几何范围内综合性能最佳的几何模型,最高性能提升达到3.37%。本研究为铅铋螺旋管式直流蒸汽发生器数值模拟及设计优化提供新的方法参考。 展开更多

关键词 铅铋堆螺旋管式蒸汽发生器 设计优化 多孔介质

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小型压水堆螺旋管直流蒸汽发生器参数不确定性量化研究

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作者 梁乐华 王雪鉴 +1 位作者 曾文杰 李楚豪 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期152-159,共8页

为研究螺旋管直流蒸汽发生器(HCOTSG)参数不确定性对小型压水堆运行的影响,在建立堆芯功率控制系统、蒸汽发生器给水控制系统及稳压器压力和液位控制系统的基础上,开发小型压水堆HCOTSG参数不确定性量化平台。以螺旋管内外径不确定性量... 为研究螺旋管直流蒸汽发生器(HCOTSG)参数不确定性对小型压水堆运行的影响,在建立堆芯功率控制系统、蒸汽发生器给水控制系统及稳压器压力和液位控制系统的基础上,开发小型压水堆HCOTSG参数不确定性量化平台。以螺旋管内外径不确定性量化为例,开展平台的应用研究。结果表明,开发的HCOTSG参数不确定性量化平台可以用于开展螺旋管内外径不确定性量化分析。 展开更多

关键词 螺旋管直流蒸汽发生器(HCOTSG) 螺旋管内外径 不确定性

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铅铋快堆螺旋管直流蒸汽发生器热工水力特性数值研究 被引量：4

5

作者 丁雪友 陈志强 +2 位作者 文青龙 阮神辉 乔鹏瑞 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期21-26,共6页

本研究以铅铋快堆螺旋管直流蒸汽发生器(HOTSG)设计结构为研究对象,采用精细网格与多孔介质相结合的物理建模方法,通过一次侧三维湍流计算与二次侧用户自定义函数(UDF)分区传热计算相耦合的手段,在FLUENT求解器中开展了蒸汽发生器的热... 本研究以铅铋快堆螺旋管直流蒸汽发生器(HOTSG)设计结构为研究对象,采用精细网格与多孔介质相结合的物理建模方法,通过一次侧三维湍流计算与二次侧用户自定义函数(UDF)分区传热计算相耦合的手段,在FLUENT求解器中开展了蒸汽发生器的热工水力特性数值分析研究。研究表明:铅铋入口附近的流量分配孔和腔室对应的直管段区域出现铅铋流速峰值,径向最大速度为0.431 m/s;入口腔室至管束区位置受到阻力突变的影响,压力、横流速度、轴向速度变化较大;热工参数变化符合流动与传热机理,临界热流密度(CHF)点附近一二次侧温差最大为109.61 K,此处最大热流密度为323.55 kW/m^(2)。该研究将为铅铋快堆HOTSG结构设计、流致振动及安全评价提供重要的参考。 展开更多

关键词 铅铋快堆 螺旋管直流蒸汽发生器(HOTSG) 数值分析 多孔介质 热工水力

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螺旋管直流蒸汽发生器一、二次侧耦合传热特性分析 被引量：3

6

作者 刘法钰 张小英 +2 位作者 陈佳跃 陈焕栋 袁园 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期24-29,共6页

为获得螺旋管直流蒸汽发生器(HCOTSG)螺旋换热管内两相流动换热特征,以国际革新安全反应堆(IRIS)HCOTSG为研究对象建立了HCOTSG一、二次侧耦合热分析模型,分析了稳态工况下,不同二次侧给水流量对HCOTSG热工水力参数产生的影响,并将所建... 为获得螺旋管直流蒸汽发生器(HCOTSG)螺旋换热管内两相流动换热特征,以国际革新安全反应堆(IRIS)HCOTSG为研究对象建立了HCOTSG一、二次侧耦合热分析模型,分析了稳态工况下,不同二次侧给水流量对HCOTSG热工水力参数产生的影响,并将所建立的HCOTSG一、二次侧耦合热分析模型与计算流体力学软件(CFX)三维流动换热计算相结合,对HCOTSG稳态工况下螺旋管内精细的热工水力参数进行计算。通过HCOTSG一、二次侧耦合热分析模型计算得到HCOTSG稳态工作时沿管程的相关热工水力参数;通过CFX三维模拟发现螺旋管横截面流体流速和温度分布不均匀现象,得到螺旋内侧流体温度高于螺旋外侧,螺旋内侧流体速度低于螺旋外侧,螺旋内侧流体比螺旋外侧流体先开始沸腾的结论。因此,本研究对于HCOTSG稳态运行和螺旋换热管事故分析具有指导作用。 展开更多

关键词 螺旋管直流蒸汽发生器(HCOTSG) 一、二次侧耦合 热工水力特性 CFD模拟

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螺旋管式直流蒸汽发生器的集总参数动态模型 被引量：8

7

作者 李海鹏 黄晓津 张良驹 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期729-733,共5页

基于基本的流体质量、能量和动量守恒原理,建立了10 MW高温气冷堆螺旋管式直流蒸汽发生器的动态数学模型。模型采用了集总参数的建模方法,将蒸汽发生器作为单管模型处理,分为热水段、蒸发段和过热段,且各段间具有可移动的边界。对建立... 基于基本的流体质量、能量和动量守恒原理,建立了10 MW高温气冷堆螺旋管式直流蒸汽发生器的动态数学模型。模型采用了集总参数的建模方法,将蒸汽发生器作为单管模型处理,分为热水段、蒸发段和过热段,且各段间具有可移动的边界。对建立的模型进行了静态和动态仿真,仿真结果表明,所建立的模型是正确和有效的,能够用来进行蒸汽发生器的动态特性仿真。 展开更多

关键词 螺旋管式直流蒸汽发生器 动态模型 集总参数 仿真

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液态金属螺旋管式直流蒸汽发生器数值模拟研究 被引量：5

8

作者 杨宇鹏 王成龙 +3 位作者 张大林 苏光辉 田文喜 秋穗正 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1288-1295,共8页

螺旋管式直流蒸汽发生器(HCOTSG)是一种蒸汽发生器常用形式。得益于其特殊的优势,HCOTSG被广泛用于各类反应堆动力系统中。本文提出了利用计算流体力学软件(FLUENT)对液态金属HCOTSG的壳侧液态铅铋、管侧两相流体进行耦合流动传热计算的... 螺旋管式直流蒸汽发生器(HCOTSG)是一种蒸汽发生器常用形式。得益于其特殊的优势,HCOTSG被广泛用于各类反应堆动力系统中。本文提出了利用计算流体力学软件(FLUENT)对液态金属HCOTSG的壳侧液态铅铋、管侧两相流体进行耦合流动传热计算的CFD方法,并通过与相关实验研究结果的对比验证了数值模拟方法的正确性。在此基础上,本文对HCOTSG在典型工况下开展了数值模拟计算,得到蒸汽发生器内部的热工水力参数分布情况,并对其内部的流动换热特性进行分析。本研究为液态金属HCOTSG流动换热特性研究及结构设计优化提供新的思路方法。 展开更多

关键词 螺旋管式直流蒸汽发生器 液态金属 数值模拟

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螺旋管蒸汽发生器的瞬态流动与传热特性 被引量：4

9

作者 白博峰 郭烈锦 王学兴 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期925-928,共4页

针对快速和安全启动的要求 ,实验研究了螺旋管蒸汽发生器在同步启动过程中的流动和传热特性 ,并分析了各种参数对启动安全和启动时间的影响 .螺旋管的管圈直径和管道直径分别为2 5 6mm和 0 0 11mm .启动的参数范围是 :最大加热流密度 6... 针对快速和安全启动的要求 ,实验研究了螺旋管蒸汽发生器在同步启动过程中的流动和传热特性 ,并分析了各种参数对启动安全和启动时间的影响 .螺旋管的管圈直径和管道直径分别为2 5 6mm和 0 0 11mm .启动的参数范围是 :最大加热流密度 6 0 0kW /m2 ,最大质量流速 12 0 0kg/(m2 ·s) ,最大实验压力 3 0MPa .由实验得到了启动过程的单相湍流、沸腾传热规律 ,以及瞬态临界热负荷 .瞬态单相湍流传热和临界热负荷的规律与稳态的有明显不同 .瞬态湍流传热特性符合直管的Dittus Boelter公式 ,瞬态临界热负荷远远低于稳态的值 。 展开更多

关键词 螺旋管蒸汽发生器 瞬态流动 传热特性 瞬态湍流传热 临界热负荷 传热规律

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HTR-10螺旋管直流蒸汽发生器实时动态模型 被引量：4

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作者 黄晓津 冯元琨 郭人俊 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期88-90,共3页

为满足 10 MW高温气冷反应堆 ( HTR-10 )半实物仿真系统实时仿真的需要 ,在已有 HTR-10螺旋管式直流蒸汽发生器复杂的具有分布参数和非线性动态数学模型的基础上 ,通过采用“预估分区变间距”与“动态网格划分”方法 ,对模型进行了实时... 为满足 10 MW高温气冷反应堆 ( HTR-10 )半实物仿真系统实时仿真的需要 ,在已有 HTR-10螺旋管式直流蒸汽发生器复杂的具有分布参数和非线性动态数学模型的基础上 ,通过采用“预估分区变间距”与“动态网格划分”方法 ,对模型进行了实时求解。典型工况下的动态仿真研究分析表明 :模型实时求解的结果与原有模型相比较 ,动态结构相同 ,仅参数略有变化 ,动静态结果的精度能够满足要求 。 展开更多

关键词 气冷堆 螺旋管式直流蒸汽发生器 实时动态模型

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污垢效应对螺旋管式蒸汽发生器蒸干点影响分析研究

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作者 曹建华 陈天铭 胡艺嵩 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期243-249,共7页

螺旋管式蒸汽发生器(HOTSG,Helical coiled Once-Through Steam Generator)的蒸干点位置由于传热恶化会带来额外的风险,而工质中的腐蚀产物会沉积在传热管表面形成积垢影响螺旋管蒸干点的产生位置,本研究基于自主开发螺旋管模型的热工... 螺旋管式蒸汽发生器(HOTSG,Helical coiled Once-Through Steam Generator)的蒸干点位置由于传热恶化会带来额外的风险,而工质中的腐蚀产物会沉积在传热管表面形成积垢影响螺旋管蒸干点的产生位置,本研究基于自主开发螺旋管模型的热工水力系统程序WISTARIA,分析了不同的积垢厚度对螺旋管式直流式蒸汽发生器传热管换热系数、含气率、蒸干点生成位置的影响程度。研究结果表明,螺旋管式直流蒸汽发生器积垢后,局部换热性能下降,进而影响压降与临界含气率,并影响蒸干点的液膜破碎过程。本研究结果为考虑积垢对螺旋管式直流式蒸汽发生器蒸干点的影响提供了设计参考依据。 展开更多

关键词 螺旋管式直流式蒸汽发生器 积垢 蒸干点

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螺旋管式直流蒸汽发生器的准稳态数学模型 被引量：3

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作者 叶金亮 周杨平 +1 位作者 陈晓明 方成跃 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2011年第2期135-140,共6页

为了满足模拟机实时仿真核电站一、二回路工况的需要,根据流体的质量、动量和能量守恒原理,建立了适合模拟机要求的螺旋管式直流蒸汽发生器的准稳态数学模型。该模型将蒸汽发生器作为单管模型处理,并根据水的状态将蒸汽发生器分为单相... 为了满足模拟机实时仿真核电站一、二回路工况的需要,根据流体的质量、动量和能量守恒原理,建立了适合模拟机要求的螺旋管式直流蒸汽发生器的准稳态数学模型。该模型将蒸汽发生器作为单管模型处理,并根据水的状态将蒸汽发生器分为单相水段、两相段和过热段三大段,每大段又细分若干小段。该数学模型方程采用变步长四阶龙格库塔法联立求解一、二次侧主要热工参数。对典型工况的稳态仿真计算和研究分析表明,该模型是正确的。 展开更多

关键词 螺旋管式直流蒸汽发生器 热工水利分析 变步长龙格库塔法

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螺旋管蒸发器两相流动稳定性实验双向流量测量研究 被引量：1

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作者 刘志勇 何学东 +1 位作者 李军 李胜强 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第10期100-102,共3页

10MW高温气冷堆螺旋管蒸汽发生器两相流体流动稳定性实验中 ,蒸发器冷却水为低流速双向流动的流体。通过理论分析 ,设计出一种结构简单可在低雷诺数小流量下测量双向流量的节流管 ,并成功的用于实验 ,从而提供了一种在低雷诺数小流量下... 10MW高温气冷堆螺旋管蒸汽发生器两相流体流动稳定性实验中 ,蒸发器冷却水为低流速双向流动的流体。通过理论分析 ,设计出一种结构简单可在低雷诺数小流量下测量双向流量的节流管 ,并成功的用于实验 ,从而提供了一种在低雷诺数小流量下测量单相双向流量的测量方法。 展开更多

关键词 节流管 测量 螺旋管蒸汽发生器 双向流量 核反应堆 稳定性

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蒸汽发生器三维热工水力特性分析程序SGTH-Porous3D研发及应用

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作者 丛腾龙 从正 +3 位作者 刘茂龙 肖瑶 郭辉 顾汉洋 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2306-2317,共12页

准确预测蒸汽发生器的管内外耦合传热、管内流量分配及管外三维流动传热对U形管和螺旋管蒸汽发生器的传热和结构优化设计具有重要意义。本文基于多孔介质两流体模型研发了通用蒸汽发生器三维热工水力特性分析程序SGTH-Porous3D,并利用... 准确预测蒸汽发生器的管内外耦合传热、管内流量分配及管外三维流动传热对U形管和螺旋管蒸汽发生器的传热和结构优化设计具有重要意义。本文基于多孔介质两流体模型研发了通用蒸汽发生器三维热工水力特性分析程序SGTH-Porous3D,并利用实验数据对程序进行了验证。提出了基于局部坐标系的直管、U形弯头和螺旋管管束通用多孔介质参数化方法,建立了壳侧三维粗网格分析模型以及适用于U形管、螺旋管的管内单相、两相流动传热模型,发展了管侧流体三维并联多通道简化方法以及管壳侧跨尺寸网格数据映射和耦合传热方法。结果表明:SGTH-Porous3D程序可预测U形管和螺旋管等多型蒸汽发生器管、壳侧三维流动传热特性,可支撑蒸汽发生器的三维传热设计和流致振动分析。 展开更多

关键词 多孔介质模型 两流体模型 U形管蒸汽发生器 螺旋管蒸汽发生器 计算两相流体动力学 热工水力分析 耦合传热

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螺旋管蒸汽发生器管束固有频率特性研究

15

作者 郭爽 王越 +1 位作者 朱国瑞 谭蔚 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2375-2384,共10页

螺旋管蒸汽发生器是液态金属反应堆(LMR)的关键设备,螺旋管束在流体力作用下会发生流致振动现象,影响蒸汽发生器的安全运行,因此对于螺旋管束振动特性的研究具有重要的意义。管束固有频率是流致振动分析中的重要参数。本文模拟计算了空... 螺旋管蒸汽发生器是液态金属反应堆(LMR)的关键设备,螺旋管束在流体力作用下会发生流致振动现象,影响蒸汽发生器的安全运行,因此对于螺旋管束振动特性的研究具有重要的意义。管束固有频率是流致振动分析中的重要参数。本文模拟计算了空气中螺旋传热管的固有频率,研究了几何结构参数对其固有频率的影响规律。结果表明,螺旋缠绕角β与缠绕半径R的增加会导致固有频率降低,支撑数S的增加会导致固有频率大幅提高。通过CFX模拟计算,研究了管束结构参数对液态金属环境中传热管固有频率的影响机制,层间节径比a与同层管间节径比b的增加会导致固有频率增加,β的增加会导致固有频率降低。设计了正交实验进一步探究管束结构参数a、b及β对传热管附加质量系数的影响,基于正交实验的结果绘制了附加质量系数推荐值曲线。研究结果为传热管固有频率的预测和管束流致振动研究提供了数据参考。 展开更多

关键词 螺旋管蒸汽发生器 液态金属反应堆 固有频率 附加质量系数 结构参数

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螺旋管蒸汽发生器三维热工水力程序HeTAF开发

16

作者 刘凯 王明军 +3 位作者 章静 田文喜 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2272-2282,共11页

针对核动力系统螺旋管蒸汽发生器,本文采用多孔介质方法对具有复杂换热组件区域多层螺旋套管结构进行简化,构建了壳侧工质流动换热特性数学物理模型,并基于均相流假设建立了管侧水-水蒸气两相流动沸腾换热特性分析模型,采用网格-节点映... 针对核动力系统螺旋管蒸汽发生器,本文采用多孔介质方法对具有复杂换热组件区域多层螺旋套管结构进行简化,构建了壳侧工质流动换热特性数学物理模型,并基于均相流假设建立了管侧水-水蒸气两相流动沸腾换热特性分析模型,采用网格-节点映射方法实现了管壳两侧耦合传热计算,基于开源OpenFOAM平台开发了适用于螺旋管蒸汽发生器的三维全尺寸热工水力特性分析程序HeTAF。基于螺旋管两相流动沸腾换热实验开展了模型验证,并以高温气冷堆示范工程中螺旋管直流式蒸汽发生器为分析对象开展了单换热组件模拟,获得的氦气和蒸汽出口温度计算结果与设计值符合较好,表明HeTAF能有效预测换热组件内管壳两侧流动换热特性。本文的研究对螺旋管蒸汽发生器的设计和安全分析具有参考意义。 展开更多

关键词 螺旋管蒸汽发生器 计算流体力学 耦合换热特性分析 多孔介质方法 OPENFOAM

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10MW高温气冷堆蒸汽发生器实验参数测量采集系统

17

作者 刘志勇 李军 +1 位作者 何学东 李胜强 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2002年第1期79-81,共3页

在对 10MW高温气冷堆蒸汽发生器流体流动稳定性进行理论分析的基础上 ,设计了该实验的参数测量系统。整个实验系统为全尺寸 1:1工程模拟。通过对其分析 ,完成了动态信号的有效捕捉。实现微机的并联处理 ,实时监视系统设备的运行参数 ;... 在对 10MW高温气冷堆蒸汽发生器流体流动稳定性进行理论分析的基础上 ,设计了该实验的参数测量系统。整个实验系统为全尺寸 1:1工程模拟。通过对其分析 ,完成了动态信号的有效捕捉。实现微机的并联处理 ,实时监视系统设备的运行参数 ;完成了关键参数专用流量测量和在特殊环境下信号引出结构的设计。经过长时间的实验检验 。 展开更多

关键词 高温气冷堆蒸汽发生器 实验 参数测量 数据处理 螺旋管蒸汽发生器 数据采集系统 流体流动 稳定性

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小型压水堆螺旋管式直流蒸汽发生器热工水力特性试验及数值模拟研究

18

作者 刘茂龙 刘利民 +3 位作者 巢孟科 张伟 肖瑶 顾汉洋 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2327-2333,共7页

螺旋管式直流蒸汽发生器(H-OTSG)因结构紧凑和换热效率高等特点被广泛应用于小型模块化反应堆。本文开展了在不同热功率下的全尺寸H-OTSG热工水力特性试验。稳态传热特性试验结果表明,随着功率增加,H-OTSG平均传热系数先增加后减小。流... 螺旋管式直流蒸汽发生器(H-OTSG)因结构紧凑和换热效率高等特点被广泛应用于小型模块化反应堆。本文开展了在不同热功率下的全尺寸H-OTSG热工水力特性试验。稳态传热特性试验结果表明,随着功率增加,H-OTSG平均传热系数先增加后减小。流动不稳定性试验结果表明,随着功率增加,临界入口节流系数降低,即系统稳定性随着功率的增加而提高。开展了H-OTSG稳态传热特性和流动不稳定性的参数敏感性研究,结果表明在热功率较低时平均传热系数对管侧压力和壳侧入口温度不敏感;当热功率大于1.2 MW时,随管侧压力的降低和壳侧入口温度的升高,H-OTSG平均传热系数增加但也降低了系统的稳定性。本文还开展了H-OTSG热工水力特性的数值模拟,验证了一维程序SGTH-1D在预测H-OTSG稳态传热特性和流动不稳定性的准确性。 展开更多

关键词 螺旋管式直流蒸汽发生器 热工水力 流动传热 流动不稳定性

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小型模块式反应堆螺旋管蒸汽发生器设计和热工水力分析 被引量：6

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作者 赵孝 张震 +2 位作者 杨星团 姜胜耀 屠基元 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2361-2366,共6页

近年来,国际上一体化小型模块式反应堆发展飞速,我国也正在加速研制一体化小型模块式反应堆。本文针对15 MW的一体化小型模块式反应堆,设计一种螺旋管式蒸汽发生器,共12个蒸汽发生器组件均匀分布在反应堆堆芯围板外侧和压力容器内侧壁... 近年来,国际上一体化小型模块式反应堆发展飞速,我国也正在加速研制一体化小型模块式反应堆。本文针对15 MW的一体化小型模块式反应堆,设计一种螺旋管式蒸汽发生器,共12个蒸汽发生器组件均匀分布在反应堆堆芯围板外侧和压力容器内侧壁的环形空间中,每个组件含5层、25根螺旋管,整个蒸汽发生器共300根螺旋管。给出了蒸汽发生器的具体参数,分析了蒸汽发生器组件中换热系数、温度、温差和热流密度等沿管长的变化,并给出了螺旋管内流体的动力特性曲线。 展开更多

关键词 一体化模块式反应堆 螺旋管蒸汽发生器 设计 流动和换热

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旋向对螺旋管束内铅铋流动传热特性影响的数值模拟研究

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作者 沈聪 刘茂龙 +3 位作者 程坤 刘利民 徐子伊 顾汉洋 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期57-61,共5页

螺旋管式直流蒸汽发生器(H-OTSG)被广泛应用于液态金属反应堆的设计中,其中相邻的径向螺旋管束可以布置为同一旋向或相反旋向,不同的旋向策略会影响到蒸汽发生器壳侧的流动行为。为探究不同旋向对螺旋管束中铅铋流动与传热特性的影响,... 螺旋管式直流蒸汽发生器(H-OTSG)被广泛应用于液态金属反应堆的设计中,其中相邻的径向螺旋管束可以布置为同一旋向或相反旋向,不同的旋向策略会影响到蒸汽发生器壳侧的流动行为。为探究不同旋向对螺旋管束中铅铋流动与传热特性的影响,采用剪切应力输运(SST k-ω)模型、湍流模型和Kays湍流普朗特数(Prt)模型对其进行数值模拟研究。首先通过现有液态金属横掠棒束实验对数值方法进行了验证;其次建立了同一旋向和交替旋向2种螺旋管束模型,比较了其传热和阻力的差异;最后从流场的角度对产生差异的原因进行了分析。结果表明,交替旋向的螺旋管束中的阻力和传热分别比同一旋向管束高7.1%和4.4%,这是因为交替旋向管束中的速度场更均匀且湍流交混更强。 展开更多

关键词 螺旋管式直流蒸汽发生器(H-OTSG) 铅铋 旋向策略 数值模拟

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