带定位格架的堆芯通道内流动传热特性研究

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带定位格架的堆芯通道内流动传热特性研究
超临界水冷堆(SCWR)是利用核能的超临界发电技术,效率高,经济性和安全性好。SCWR工质在燃料棒构成的堆芯流道流动传输核裂变释热,通道结构复杂,且定位格架的存在又使堆芯通道内的流动传热发生改变。
受到技术的限制,试验难度较大,且不能很好地观察通道内的流场情况,因此数值研究堆芯流动传热成为一种有效手段。本文首先以SCWR三角形通道试验为基础对光滑通道开展了数值研究,分析了光滑通道内不同热工参数对传热规律的影响、固体导热的影响以及流动传热过程的熵产变化。
其次基于带定位格架通道试验建立几何模型,验证了湍流模型,进行网格无关性校验,分析了有无定位格架的传热特性。最后分析了不同型式定位格架对堆芯通道内流场及传热的影响,以及对定位格架结构参数的影响进行了对比分析。
对光滑通道分析结果表明,压力的影响主要体现在拟临界区,随着压力的增大,传热系数峰值逐渐降低。质量流速的提高可有效强化传热。
增加热流密度,内壁温度逐渐升高。采用流固耦合时的内壁温度较大,传热系数较小。
主流熵产随着焓值的增大,先减小后逐渐上升,在熵产最小时存在传热强化现象;对带定位格架通道建立 ...

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关键词：传热系数 数值研究 有效手段 对比分析 发电技术