【摘 要】
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压水堆波动管一端连接低温度高速流动的冷却剂,另一端连接着高温度的稳压器,在堆正常运行和启动阶段会产生湍流贯穿现象,在波动管内也会形成热分层现象,即高温低密度的流体在上部,低温高密度的流体在下部,管道会产生热应力。除此之外,在冷热流体交界面会产生温度振荡现象,长时间作用,管道会产生疲劳破坏,因此,有必要对压水堆波动管热分层现象进行研究。本文基于FLUENT软件,采用大涡模拟(LES)方法对三代压水堆
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压水堆波动管一端连接低温度高速流动的冷却剂,另一端连接着高温度的稳压器,在堆正常运行和启动阶段会产生湍流贯穿现象,在波动管内也会形成热分层现象,即高温低密度的流体在上部,低温高密度的流体在下部,管道会产生热应力。除此之外,在冷热流体交界面会产生温度振荡现象,长时间作用,管道会产生疲劳破坏,因此,有必要对压水堆波动管热分层现象进行研究。本文基于FLUENT软件,采用大涡模拟(LES)方法对三代压水堆(AP1000)波动管热分层现象开展研究。首先,通过网格敏感性分析确定波动管计算模型的网格尺寸;其次,在特定流速入口下,针对波动管内速度和温度的空间和时间分布进行分析,结果表明,AP1000 PWR波动管在相应区域的温度差异较小,且时间间隔较短。还观察到热分层在波动管的水平部分的开始处最高,然后随着流动方向减弱;再次,分析不同入口流速对热分层分布特性的影响,结果发现,随着入口速度的波动,热分层现象变得更加严重。最后,对比分析二代波动管和三代AP1000波动管内热分层特征,结果表明,与传统二代压水堆的波动管相比,AP1000三代压水堆波动管具有更低的热分层温差和更短的热分层出现时间。
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