蒸汽发生器工作过程建模及仿真分析

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1、蒸汽发生器工作过程建模及仿真分析7卷第1期第ZOO7年3月Z核科学与工程ChineseJournalofNuclearScienceandenineeringgVol.Z7No.1Mar.OO7Z宋京凯!郭海红!姚祺峰!姜任秋哈尔滨工程大学9黑龙江哈尔滨1()5OOO1摘要!基于分布参数热工对象的集总参数化动力学模型9对自然循环蒸汽发生器进行了控制体划分并建立了数学模型9并用MA文章采用了RTLAB语言和SIMULINK仿真软件对其进行了仿真9une-Kuttag()求解器9得到不同功率装置运行时9一次侧9

2、二次侧9以及管束的温度分布9并得到一回路给水扰动495时9传热量以及冷却剂出口焓的响应曲线关键词!蒸汽发生器3数学模型3仿真()中图分类号!A文章编号!TL331文献标识码!OZ58-O918ZOO7O1-OOZ7-O5Themodelinndsimnlationanalsisgayonsteamgeneratorworkinrocessgp999SONGJin-kaiGUO~ai-honYAOGi-fenJIANGRen-iugggI(9~)~aerbinenineerinniversitarbinof~

3、eilonianrov.15OOO19ChinagjggUygP———————————————————————————————————————————————:AbstractBasedonlumedparamererdnamicmodelofdistributionparameterthermalpyastheperestablishedthecontrolvolumesandmathematicalmodelstonaturalstem9pycirculationtesteamgenerator.The

4、modelsweresimulatedwithsoftwareMATLAByp(99andSIMULINK.Adotinune-Kuttaschemethepereducedprimaride495)apgRgpys9secondarideandtubestemeraturedistributionatdifferentowerconditionsalsotheysppresonsecurveofheattransferandcoolantoutletenthalhileprimaridefeedwater

5、pywpys.wasdisturbing:33Keordssteamgeneratormathematicalmodelsimulation.yw蒸汽发生器是连接一回路和二回路的枢纽9是核动力装置的关键设备研究蒸汽发生器的动态特性9对于整个核动力设备的设计和———————————————————————————————————————————————安全分析十分重要目前世界上所有蒸汽发生器约有一半左右发生了传热管破损事故9这使得蒸汽发生器在核动力装置事故中居重要地位9严重影响着核动力装置运行的安全性和可靠性

6、在U型管自然循环蒸汽发生器中9一次侧流体通过热段入口进入蒸汽发生器传热管束9收稿日期!修回日期!ZOO6-O6-O43ZOO6-O8-3O作者简介!宋京凯(9男9浙江上虞人9博士研究生1963)Z7将反应堆热量传递给二次侧流体后流出管束D二次侧给水和再循环水混合后经过环形下降管道进入过冷段横向冲刷U型管束s吸收一次侧冷却剂热量在沸腾段饱和并沸腾s产生的蒸气流经分离器s干燥器后流出蒸汽腔室推动动力1]D装置做功[同一截面上s具有相同的状态参量3)在蒸汽发生器一次侧为单相液体3Z)蒸汽发生器二次侧流体沸腾为饱和

7、沸3腾s不考虑过冷沸腾3)假设分离器效率为1即蒸汽空间4OO%s内蒸汽为1OO%的干燥饱和蒸汽3二回路工质的轴向导)忽略一回路5热s忽略U形管壁的轴向导热s忽略蒸汽发生器的对外散热s忽略除传热管外任何构件的热容3———————————————————————————————————————————————即不考虑上升通道)管束套筒是绝热的s6l系统建模l.l模型结构将蒸汽发生器分为1其中二次4个控制体s侧划分为6个控制体:给水室下降通道过冷段沸腾段上升段蒸汽腔室3一次侧控制体和传热管在热段和冷段

8、分别对应二次侧控制体各划分为4个控制体[Z]DU形管束用一根流动面积和换热面积等效的U形管表示D如图1所示D图1U形管蒸汽发生器区域化分图Fig.1VolumesschematicdiagramofU-tubesteamgeneratorFW给水室3DC下降通道3SC二次侧过冷区段3B二次侧沸腾区段3R上升段控制体3SD汽水分离段蒸汽腔室3P一次侧3M管金属控制体.2数学模型迄今为止s国外已发展了三维两相流模型