棒束内自然循环流动换热特性受摇摆影响的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文棒束内自然循环流动换热特性受摇摆影响的研究硕士研究生：季鹏指导教师：高璞珍教授学科、专业：核科学与技术论文主审人：谭思超教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文棒束内自然循环流动换热特性受摇摆影响的研究硕士研究生：季鹏指导教师：高璞珍教授学位级别：工学硕士学科、专业：核科学与技术所在单位：核科学与技术学院论文提交日期：2017年12月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngTheE

2、ffectofRollingonFlowandHeatTransferofNaturalCirculationinRodBundleChannelCandidate:JiPengSupervisor:Prof.GaoPuzhenAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:NuclearScienceandTechnologyDateofSubmission:Dec.,2017DateofOralExamination:Mar.,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工

3、程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工

4、程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日自然循环流动换热特性受摇摆影响的研究摘要自然循环由于摆脱了对外加驱动泵的依赖从而提高了反应堆的固有安全性，由于没有噪声对舰船隐蔽性的提高也有较大意义，因此自然循环在船舶核动力装置中得到

5、了越来越广泛的应用。本文以去离子水为工质，主要研究了在摇摆条件下附加惯性力对自然循环流动阻力和换热特性的影响，摇摆和倾斜角度为10°~20°，摇摆周期为15s~30s，实验研究了两个自然循环回路，分别安装了窄矩形实验通道和棒束通道，研究以棒束通道阻力换热特性为主，并参考矩形实验段的相关数据。对棒束通道的单棒壁温分布进行了推导，发现壁面温度波动沿径向幅值衰减而相位延迟，其平衡值与稳态条件下计算值相同。对摇摆条件下冷却剂回路的压降及其组成进行了分析，发现各段附加压降是两种周期不同的波动叠加形成的，同时回路冷热流体密度差形成的驱动压头也是两种周期不同的波动叠加的结果，压降的特殊构成是形成

6、自然循环回路各参数波形的主要因素。摇摆条件下阻力系数随质量流速的波动将有所波动，并且受冷却剂流态的影响。如果摇摆条件流动包括层流区和过渡区，在进入层流区时阻力系数将有极大的提高，棒束通道在其宽广的过渡区内阻力系数变化不大，在过渡区内流体阻力系数波动很小。在棒束通道内阻力系数的时均特性和瞬时特性均表明摇摆对其有一定的增大作用，随着Re的增大阻力系数在进入过渡区时变化逐渐平缓。验证了棒束通道常用换热经验关系式，发现Markoczy公式在其适用范围内能够较准确地预测棒束通道换热。对摇摆条件下自然循环换热的影响因素进行了讨论，发现除了自然循环流量、摇摆的附加力等因素，摇摆引起的反向流动、通

7、道的几何结构对自然循环换热均有一定影响。关键词：自然循环；摇摆条件；流动换热；参数波动自然循环流动换热特性受摇摆影响的研究自然循环流动换热特性受摇摆影响的研究ABSTRACTThenaturalcirculationhastheabilitytoimprovetheinherentsafetyofreactorbecauseofitsindependenceontheexternalpump.Atthesametime,theabsenceofnoiseisalsoo