非能动余热排出热交换器传热机制与计算方法研究

《非能动余热排出热交换器传热机制与计算方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、＂⑷学＾：０２０１０００６８ｔＷ＇＂＿＿＿，，＿“＿＿＊ｍ彷＾ｆｌＨｍ？、‘■ｍ…：灣『，非能动余热排出热交换器传热机制与ｆ＾ｘＭ目：－？．＝？．ｉ．计算方法研究一＿．ｒ学科专业动力工程及工程热物理：－、先进换热器传热机制研究．：研究方向：：：▲：广＾＾ｇ：论文作者：＾ｉ＾指导教师王学４教授：Ｖ？：一：讀＇？却：＇＇＂？？＞？－－－＜．．．．“：’－ｒ）．‘２０１５年０５２０日定稿日期：月学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同

2、意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华东理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此规定。论文涉密情况：不保密□保密，保密期（年月至年）＿＿—日——月日—学位论文作者签名：：丨巧“Ｉ指导老师签名今炎＂日期：年Ｓ月》日日期年ｒ月＞日ｙ／分类号：ＴＱ０５１．５密级：ＵＤＣ：华东理工大学学位论文非能动余热排出热交换器传热机制与计算方法研究门启明指导教师姓名：王学生、教授

3、、华东理工大学申请学位级别：博士专业名称：动力工程及工程热物理１论文定稿日期：２０５．０５．２０论文答辩日期：２０１５．０５．２８学位授予单位：华东理工大学学位授予日期：答辩委员会主席：邹慧君教授评阅人：李培宁教授代彦君教授张鹏教授朱彤教授王定标教授作者声明我郑重声明：本人恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人己经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。论文作者签名：２０１５年５月２

4、８日华东理工大学博士学位论文第Ｉ页非能动余热排出热交换器传热机制与计算方法研究描玻彌安非能动余热排出热交换器（ＰＲＨＲＨＸ）是第三代ＡＰ系列核电站非能动余热排出系。统中的关键设备，国内外对，其传热机理十分复杂，设计方法不同于普通换热器目前ＰＲＨＲＨＸ传热机制的研究文献很少，该类换热器的传热设计计算方法更为罕见。＂—ＣＡＰ本文以大型先进压水堆核电站国家科技重大专项１４００非能动余热排出热”项目为背景一交换器热力分析与设计研究，围绕ＰＲＨＲＨＸ的传热机理进行了系列的研究。构建了ＰＲＨＲＨＸ模型实验系统，实验模拟了换热器的换热过程。在饱和沸腾和。自然

5、对流区域之间引入传热过渡段，并研究了其传热机理在此基础上提出了热讲三段式传热模式并进行了验证。此外，进行了实验模型和全比例模型的数值模拟，得到了热一ＨＲＨＸ讲温度及流动的分布并分析了水箱介质温度分层的原因。最后，开发了套ＰＲ传热计算法方法并编制了ＰＲＨＲＨＸ热力计算软件，为该换热器的自主化设计提供技术依据：。主要得到以下结论一ＰＲＨＲ１分析得到ＰＲＨＲＨＸ的传热机理为：换热管管内流动是由核电站回路和（）ＨＸ之间的温差和高度差引起的自然循环流动，其传热形式为管内自然对流传热；管外水箱中包含两种传热形式，为核池沸腾传热和大空间自然对流传热。２构建了非能动余热排出热

6、交换器模型实验系统，进行了管外自然对流和沸腾实（）验，，结果显示，水箱介质受热后，位于上部的流体温度首先升高在水箱轴向出现明显的温度分层。在水箱径向，，流体混合均匀不同位置温度变化不大。无论水箱内为何种传热形式（沸腾或自然对流），水箱介质均会出现轴向温度分层现象。实验发现了ＰＲＨＲＨＸ热讲传热过渡区的存在。热讲包含多种传热形式，沿水箱高ＰＲＨＲＨＸ热讲中度方向依次分布。包括饱和沸腾区，自然对流区以及存在于两者之间的传热过渡区。以此为依据，提出了ＰＲＨＲＨＸ热讲三段式传热模式，以上三个传热区域中的传热形式共同存在于ＰＲＨＲＨＸ热讲中，且随着时间的进行三种传热形式

7、之间存一在定的转化规律。给出了传热过渡区的传热计算关联式，用于该区域热流密度的计算。通过实验发现过渡区的传热形式为过冷沸腾传热，并拟合得到了新的传热计算经验关联式，解决了只采用饱和沸腾和自然对流两段进行计算时交界面处计算传热量、传热系数等参数不连续的问题，将自然对流和饱和沸腾区域很好地联系起来。实验确定了最适用于ＰＲＨＲＨＸ管内自然循环流动传热计算的经验公式为ｔｔｕｓ