学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

蒸汽发生器泄漏管束区及上升段N-16传输时间分析与计算

作　者: 李闰生
导　师: 凌球
学　校: 南华大学
专　业: 核技术及应用
关键词: 蒸汽发生器 (16)~N传输时间计算流体力学数值模拟
分类号: TL353.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 74次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

蒸汽发生器是压水堆核电站中连接一、二回路的重要设备。蒸汽发生器中的倒U型传热管中含有一回路的高温、高压、具有强放射性的冷却剂水。传热管的破损和裂缝导致一回路冷却剂的泄漏,这不仅影响核反应堆的运行安全,而且一回路冷却剂泄漏到二回路中,导致对二回路设备的放射性污染,其后果十分严重。因此,对蒸汽发生器传热管泄漏的监测具有十分重要的意义。一回路冷却剂水中的氧核在堆芯快中子的作用下会生成氮-16。氮-16是一种具有γ放射性的核素,半衰期为7.13秒。利用氮-16作为示踪剂,通过监测主蒸汽管道外部某处的氮-16的γ射线强度来监测传热管泄漏率的氮-16监测仪是监测蒸汽发生器泄漏的一种有效设备。泄漏率除了与监测点的γ射线强度有关,还与氮-16从泄漏点到监测点的传输时间有关。传输时间的准确性对泄漏率的结果影响很大。因此,准确计算传输时间非常重要。本文选取氮-16传输过程中管束区及上升段两段最复杂的过程进行分析和计算,主要研究内容包括:(1)对目前我国压水堆核电站常用的立式U形管自然循环蒸汽发生器的结构进行分析,并以55/19型蒸汽发生器为例研究了其内工质流程。在此基础上分析了传热管破损后(16)~N在二回路侧的传输过程。(2)对当前蒸汽发生器热工水力计算方法理论进行分析,包括蒸汽发生器的传热理论以及流体动力学理论,为热工水力计算提供理论基础。基于此采用经验关系式对于流场的相关参数进行求解。(3)对于计算流体力学的数值计算理论进行了阐述,包括物理模型以及数值算法。在此基础上,利用计算流体力学Fluent软件对蒸汽发生器的管束区(包括上升段)的三维气液两相流场进行了数值模拟。本文针对55/19型蒸汽发生器的结构和大亚湾核电站900MW核电机组的蒸汽参数,得到了管束区及上升段氮-16的传输时间计算结果。该结果与法国电力公司报道的结果较为一致。该计算结果可为工程应用,也证明了使用通用软件计算蒸汽发生器内三维两相流场的可行性。最后对全文进行了总结,包括对本文研究工作的总结以及对下一步可以开展的工作进行展望。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
第1章绪论  8-13
  1.1 研究背景与意义  8-11
  1.2 国内外研究现状  11-12
  1.3 主要研究内容  12-13
第2章蒸汽发生器结构与工质流程  13-22
  2.1 蒸汽发生器简述  13-15
  2.2 55/19 型蒸汽发生器  15-19
  2.3 蒸汽发生器内工质流程  19-20
  2.4 (16)~N 核素传输过程分析  20-22
第3章蒸汽发生器热工理论基础  22-34
  3.1 蒸汽发生器传热理论基础  22-27
  3.2 蒸汽发生器流体动力学理论基础  27-34
第4章计算流体力学理论基础  34-51
  4.1 物理模型  34-46
  4.2 数值算法  46-51
第5章蒸汽发生器管束区及上升段三维两相流场数值模拟  51-62
  5.1 计算物理模型的建立  51-53
  5.2 几何模型的建立  53-55
  5.3 利用Fluent 软件求解  55-59
  5.4 传输时间计算与结果分析  59-62
第六章总结与展望  62-64
  6.1 总结  62-63
  6.2 下一步工作展望  63-64
参考文献  64-66
附录一 UDF 源程序  66-69
附录二传输时间计算程序部分流程图  69-70
致谢  70-71
攻读学位期间发表的学术论文及获奖情况  71

蒸汽发生器泄漏管束区及上升段N-16传输时间分析与计算

内容摘要

全文目录

相似论文