華龍一號非能動安全殼冷卻系統循環水箱的熱分層現象數值研究
摘要:華龍一號核電技術采用了非能動安全殼冷卻系統的先進設計。作為一種自然循環系統,系統的冷卻能力與其循環水箱的水溫直接相關,循環水箱中的熱分層現象研究對循環系統冷卻能力的準確評估以及工程設計優化均有重要的現實意義。本文基于計算流體力學(CFD)技術對循環水箱升溫過程進行了三維流動傳熱的數值模擬。研究表明,循環水箱中存在較為明顯的熱分層現象,總體上呈現水池頂部溫度波動大,而底部等溫層較為平緩的特點,系統循環功率和循環流量均會對水箱的升溫過程產生影響:功率增大、流量減小均會促使水箱內產生較明顯的熱分層現象,同時也會使水箱平均溫度偏高,出口水溫也相應較高。2列循環系統出現循環功率或流量不均衡對水箱平均溫度以及出口溫度的升高過程基本無明顯影響,因此非能動安全殼冷卻系統水箱對系統循環能起到一定的自穩定的效果。
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