蒸汽发生器管嘴局部阻力试验与数值研究

对蒸汽发生器一次侧进、出口管嘴的缩比模型进行了局部阻力试验,获得了进、出口管嘴的局部阻力系数.对进、出口管嘴试验模型分别建立结构网格,选用剪切应力输运(SST)湍流模型,采用Fluent软件进行了流场分析计算.结果表明:数值模拟得到的进、出口管嘴局部阻力系数与对应工况下试验结果的相对误差小于5%;随着进口管嘴与筒体轴线角度的增大,进口管嘴的局部阻力系数明显增大,在满足安装工艺的条件下,建议选用较小的进口接管角度;蒸汽发生器传热管管板进口区域的流场和压力分布均一性较差,会对蒸汽发生器各管内的质量流率分配产生不利影响;出口管嘴两出口接管的压差不平衡对体积流量分配的影响较显著.

工质替代FLiBe研究涡流二极管单向特性的模化分析

涡流二极管作为氟盐冷却高温堆(Fluoride-salt-cooled High-temperature Reactor,FHR)非能动余热排出系统的关键设备,其单向性将影响FHR事故工况下排出堆芯余热的能力和正常工况时堆芯的热损失。为了研究在冷却剂FLi Be熔盐工质下涡流二极管的单向特性,并解决FLi Be较强腐蚀性、高熔点直接进行实验难度较大及成本较高的问题,本文采用比较安全和便于实验的水、#22透平油和HTS-1作为FLi Be的替代工质,通过相似理论进行流体模化,并采用数值模拟方法研究模化方法的可行性。结果表明:采用HTS-1、水和#22透平油工质代替FLi Be研究相同结构尺寸涡流二极管内的单向特性是可行的。HTS-1模化FLi Be在涡流二极管内流动可实现完全相似,水和#22透平油模化FLi Be可实现部分相似。通过数值模拟初步验证部分相似模化方法是可行的。

球形燃料元件累积旋转角度和角速度问题研究

球床堆采用球形燃料元件,其在循环过程中存在滚动磨损以及滑动磨损并产生石墨粉尘。本文借助一种球形无线探测系统量化了角速度及累计旋转角度,并量化了滚动磨损对石墨粉尘产生的影响。实验结果表明,累计旋转角度和角速度与初始径向位置有关,随着初始径向位置由里向外,呈V字型分布,与仓筒边壁接触的球累计旋转角度和角速度远大于其他位置,边壁滚动效应显著。计算结果表明,滚动磨损对石墨粉尘产生量的贡献在11%-27%,且靠近仓筒边壁处该百分比高于其他位置,边壁效应明显。一般情况下,滚动磨损产生石墨粉尘量要低于滑动磨损产生的石墨粉尘量,以往在估算球床堆中的石墨粉尘量时,只考虑滑动磨损而忽略滚动磨损,会导致石墨粉尘的估算偏高。

基于层次分析法选取影响硝酸盐自然循环回路性能的关键参数

硝酸盐自然循环回路(Nitrate natural circulation loop,NNCL)中驱动力和阻力在量级上非常接近,由于环境、材料参数、结构参数和运行参数的波动都可能对NNCL系统性能造成不可忽略的影响,因此需要寻找出影响NNCL系统性能的关键参数。层次分析法是一种采用专家经验构造判断矩阵,通过计算参数不同权重供人们决策的系统分析方法。利用层次分析法对影响NNCL系统性能的40个参数进行建立层次结构模型和判断矩阵,通过权重计算从而选出12个关键参数,这些参数既包括物性参数、结构参数,也包括运行参数。通过分析得出NNCL系统运行阶段应关注的关键参数依次为空气入口温度、加热功率和空气流量。