一种新型稳压器波动管热分层特性研究

为缓解核动力装置下层空间布置紧张问题,提出一种新的波动管和电加热元件水槽结构方式的稳压器设计方案,探讨新型稳压器波动管热分层特性。新型稳压器新增了位于稳压器的上部空间并内置水平插入电加热元件的水槽,波动管改为从稳压器上封头接入,以减少杂质进入主回路。研究针对新型稳压器波动管结构的波入与波出工况,通过RELAP5系统分析结果作为边界,使用FLUENT大涡模型进行波动管三维流动换热仿真计算,获得热分层分布特征。研究结果表明,流动截面竖直方向上的热分层易发生在水平管段,而流动截面水平方向上的热分层易发生在稳压器出口处;2种工况下,波动管热分层产生的截面最大温差均在9 K以内,但波入工况会出现热流体淤积现象,造成长时间热分层,因此波入工况值得重点关注,最终2种工况研究结果都表明本结构波动管热分层带来的影响不大。