熔盐堆非能动余热排出系统换热元件传热特性研究

《熔盐堆非能动余热排出系统换热元件传热特性研究》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、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文熔盐堆非能动余热排出系统换热元件传热特性研究硕士研究生：杨宗昊指导教师：阎昌琪教授学科、专业：核科学与核技术论文主审人：范广铭讲师哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文熔盐堆非能动余热排出系统换热元件传热特性研究硕士研究生：杨宗昊指导教师：阎昌琪教授学位级别：工学硕士学科、专业：核科学与核技术所在单位：核科学与技术学院论文提交日期：2017年12月14日论文答辩日期：2018年3月10日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:A

2、DissertationfortheDegreeofMasterHeatTransferCharacteristicsofCoolingThimblesinaMoltenSaltReactorPassiveResidualHeatRemovalSystemCandidate:YangZonghaoSupervisor:Prof.YanChangqiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:NuclearScienceandTechnologyDateofSubmissio

3、n:December.14,2017DateofOralExamination:March.10,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工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

4、（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

5、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：年月日年月日熔盐堆非能动余热排出系统换热元件传热特性研究摘要在熔盐堆正常或事故停堆时，能否充分、及时地导出堆芯剩余衰变热成为保证核反应堆安全的关键，熔盐堆的非能动余热导出系统正是确保实现这一任务的重要组分之一。在熔盐堆的余热导出系统中，有一种热量导出方式是利用套管式换热元件来导出堆芯燃料盐的衰变热。本文以熔盐堆停堆余热导出系统为研究目标，设计并搭建了一套使用熔融态碳酸盐来模拟堆芯燃料盐高温环境的含有六根套管式换热元件的熔盐堆非能动余热导出系统模拟实验台

6、。利用搭建的含有熔融盐的实验台来对套管式换热元件中的沸腾流动过程进行了实验研究，分析了套管式换热元件在自然循环下的两相流动特性。此外，为了能深入了解到这种在熔盐堆非能动余热导出系统中应用到的套管式换热元件的换热规律，了解这种特殊结构的换热元件中流体的流动能力，本文还利用数值计算对换热元件中的传热过程进行研究，并将数值计算结果与实验结果相对比，分析研究这种套管式换热元件在自然循环条件下的两相流动特性与沸腾换热能力，为熔盐堆非能动余热导出系统中换热元件的设计以及高温熔融盐的热量导出提供一定的参考。根据研究目的与内容，本文开展了在给定炉温条件

7、下的稳态工况时的热量导出实验，研究了热流密度、流量等因素对两相流动换热与自然循环规律的影响，并将实验处理结果与Chen、Shah、Sun等众多饱和沸腾公式进行对比，结果表明，Sun公式与实验结果符合最好，最大误差为6%，基于对比结果，分析了对流项、沸腾项对饱和沸腾换热系数的影响。此外，本文还将两相流动上升段阻力的实验值与Chisholm-B、Tran等公式进行对比，结果表明Chisholm-B公式与实验值符合较好，最大误差在不足10%。关于两相流动沸腾的数值计算研究，本文使用二维与三维两种模型对换热与流动状态进行计算研究，计算的边界条件

8、由实验给定，结果表明，模型计算的换热元件出口含气量、质量流量与实验值相比符合较好，平均误差在5%。根据数值计算的温度场进行分析知，在700°C炉温条件下，单相段流体受环隙流体加热的作用，从入口到最底端水温会