非均匀及非对称加热并联双通道流动不稳定性模拟研究

直流蒸汽发生器(OTSG)传热管间热负荷是不平衡的,不仅沿管长是非均匀的,而且各传热管间也存在偏差。为掌握OTSG实际工作状态下的流动不稳定性,本文采用Relap5程序分别对并联双通道在非均匀、非对称加热条件下的流动不稳定性进行了模拟研究。均匀加热和非均匀加热通道的总加热量相等,但非均匀通道的热流密度沿轴向分为3段,以模拟OTSG的3个相区。非对称加热双通道之间的加热量不相等,但其加热量之和与对称加热双通道加热量之和相等。非对称加热和对称加热双通道的轴向热流密度都是均匀的。研究结果表明:对于轴向非均匀加热条件,并联双通道内的流量相等,相位相反;高过冷度时非均匀加热稳定性优于均匀加热稳定性;随着过冷度逐渐降低,两者稳定性差异逐渐减小。对于非对称加热条件,并联双通道内的流量分配不再相等,但双通道内流量脉动频率仍相同,相位相反。热流密度低的通道内的质量流率更高,出口位置的壁温振幅较小。对称加热系统的稳定性优于非对称加热系统的稳定性。不对称度的增大,会加剧双通道内流量分配的不平衡,系统稳定性逐渐变差。

螺旋管式直流蒸汽发生器壳侧流场数值模拟方法研究

铅冷快堆(LFR)采用一体化堆芯设计方案,其中的直流蒸汽发生器(OTSG)多采用螺旋管式结构以使整体结构小型紧凑。为研究LFR中螺旋管式OTSG壳侧铅铋冷却剂的流动传热特性,利用FLUENT软件,采用一种分区段计算方法,通过管壁热流密度拟合公式对螺旋管式OTSG壳侧进行了三维数值模拟。最终验证了该分段计算方法的正确性,分析了OTSG壳侧铅铋冷却剂的流动传热特性,获得了其速度、温度以及压力场的计算数据,为下一步OTSG流致振动分析和高温应力计算提供了依据。

欧洲铅冷快堆水平螺旋管式蒸汽发生器热工水力性能分析

以欧洲铅冷堆(ELSY)水平螺旋管式蒸汽发生器(HST-SG)为研究对象,结合其结构参数和运行参数,选取了合适的传热阻力模型开发了一维稳态热工水力计算程序,采用该程序首先对ELSY HST-SG进行校核计算,以验证程序计算的准确性,再结合计算结果,对ELSY HST-SG热工水力性能进行详细分析,并针对不同运行参数开展对比分析研究。分析结果表明,ELSY HST-SG各项参数选择合理,热工水力性能优良,结构紧凑。因此,该程序可用于ELSY HST-SG的设计开发和性能分析。

气流扰动下单液滴撞击单根干燥扁网丝特性数值研究

丝网分离器在工业中有着广泛地应用。本文针对液滴撞击网丝的动态过程,采用CLSVOF方法对单个液滴撞击干燥网丝的问题进行数值模拟,经过合理的简化,建立了气流扰动下单液滴撞击干燥扁网丝面的二维数学模型,分析了液滴撞击角和撞击位置对液滴撞击行为特性的影响。数值计算的结果表明:液滴撞击到干燥网丝上分为铺展和飞溅2个过程,撞击角越小,上铺展半径越大,下铺展半径越小,分离的二次液滴体积越大;液滴撞击网丝的位置离网丝边缘越近,越容易产生二次液滴,二次液滴的总体积越多。