蒸汽发生器一次侧流阻数值模拟研究

采用CFD的方法 ,分别采用k-ε湍流模型和SST湍流模型对蒸汽发生器一次侧流动阻力进行数值模拟,获得了蒸汽发生器一次侧入口段、U形管段及出口段的压降,并将CFD计算结果与按经验公式计算结果进行对比分析,提出了对经验公式修正建议。     

蒸汽发生器二次侧非能动冷却系统蒸汽管道凝水影响分析

田湾核电站扩建工程5、6号机组新增了蒸汽发生器二次侧非能动冷却系统(PRS)作为严重事故预防与缓解措施,蒸汽发生器二次侧非能动冷却系统的管道与主蒸汽管道相连,在应急余热排出冷却器入口处设置了一个U型水封,水封前的蒸汽管道敷设保温层,水封及下游部分管道不敷设保温层。机组运行期间,蒸汽在水封处冷凝,以避免蒸汽进入冷却器,从而减少蒸汽的热量损失。但考虑到保温层的散热,长期运行期间会有少量的蒸汽冷凝成水,如果这部分水回流到主蒸汽管道中,则会增大汽轮机入口的蒸汽湿度。本文计算分析了PRS系统蒸汽管道产生的凝结水,并评价了其对蒸汽发生器含湿量的影响。     

RELAP5应用于PRS系统蒸汽管道隔离阀常关对自然循环建立时间的影响分析

田湾核电厂5&6号机组作为M310改进机型,新增了蒸汽发生器二次侧非能动冷却系统(PRS)作为严重事故预防与缓解措施。蒸汽发生器二次侧非能动冷却系统的蒸汽管道与主蒸汽管道相连,凝水管道与辅助给水系统管道相连。在开展布置工作时发现,发现蒸汽管线非常长,若PRS系统蒸汽管线与主蒸汽管线之间的隔离阀常开,会对PRS系统的正常运行造成影响,因此考虑将PRS系统蒸汽隔离阀的状态由常开变换为常关。本文使用RELAP5热工水力计算程序对PRS系统蒸汽隔离阀常关状态下PRS系统压力平衡时间开展工作,并分析了蒸汽隔离阀常关对自然循环的影响。     

PRS系统蒸汽管道隔离阀冷凝计算分析

蒸汽发生器二次侧非能动冷却系统(PRS)用以应对全厂断电叠加辅助给水系统失效的工况。PRS系统利用高处的冷凝水箱将蒸汽发生器的余热带出,最终通过冷凝水箱中水的蒸发将热量带入大气中。在机组正常运行期间,PRS系统蒸汽管线隔离阀前为高温高压水蒸气,阀后为低温低压的空气。若将PRS蒸汽管线隔离法机组运行期间,蒸汽在蒸汽管道隔离阀阀瓣处冷凝成水,如果这部分水回流到主蒸汽管道中,则会增大汽轮机入口的蒸汽湿度。本文计算分析了PRS系统蒸汽管道产生的凝结水,并评价了其对蒸汽发生器含湿量的影响。     

蒸汽发生器给水环设计与水力特性分析

在蒸汽发生器(SG)给水环的设计中,传热管冷侧和热侧热负荷不均的特性要求通过合理的结构布置使给水按合理的比例分配给冷侧和热侧,以适应两侧不同的热负荷,保证二次侧自然循环回路的稳定性。本文介绍了国内二代改进型机组55/19B型蒸汽发生器的给水环的结构设计,建立了给水环的水力计算模型,通过分析,得到了给水环的水力特性及给水分配情况,证明了设计满足给水分配要求。     

PRS系统蒸汽管道隔离阀泄漏率计算分析

田湾核电厂5&6号机组作为M310改进机型,新增了蒸汽发生器二次侧非能动冷却系统(PRS)作为严重事故预防与缓解措施。蒸汽发生器二次侧非能动冷却系统的蒸汽管道与主蒸汽管道相连,凝水管道与辅助给水系统管道相连。在开展布置工作时发现,发现蒸汽管线非常长,若PRS系统蒸汽管线与主蒸汽管线之间的隔离阀常开,会对PRS系统的正常运行造成影响,因此考虑将PRS系统蒸汽隔离阀的状态由常开变换为常关。将PRS系统蒸汽隔离阀更改为常关后,需要考虑蒸汽隔离阀的质量泄漏率以此对后续的隔离阀后定期排水做出要求。     

数值模拟两相流求解器interFoam的应用

两相流的数值模拟是近年来的计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)领域研究的热点和前沿课题之一,inter Foam求解器是目前流行计算流体力学软件Open FOAM中能够模拟两相流问题,计算水气相互作用的一个两相流求解器,继承了C++语言面向对象的技术特点,得到了广泛的应用。     

秦山350MWe机组蒸汽发生器一次侧机械作业辐射防护最优化

核电机组大修中,蒸汽发生器一次侧机械作业是一具有高辐射风险的作业项目,同时存在高外照射和内照射风险.文章介绍了此项作业的主要内容,分析了辐射风险,辐射防护人员结合以往的大修经验开展区域隔离,通过加强培训,改进操作和改善防护等工作,在第二十次大修中,蒸汽发生器一次侧机械作业辐射防护业绩取得了较好效果.     

数值模拟两相流求解器interFoam的应用

两相流的数值模拟是近年来的计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)领域研究的热点和前沿课题之一,inter Foam求解器是目前流行计算流体力学软件Open FOAM中能够模拟两相流问题,计算水气相互作用的一个两相流求解器,继承了C++语言面向对象的技术特点,得到了广泛的应用。     

直流式蒸汽发生器数值模拟

以中国实验快堆(CEFR)40%功率下的蒸汽发生器为原型,基于相似模化原理建立了蒸汽发生器简化物理模型。采用两流体模型及热弹性力学基本关系式分别描述气液两相流沸腾相变过程和热应力变化规律。利用CFX对二、三回路侧流体流动传热及与传热管的耦合换热过程进行了数值模拟,并在ANSYS WORKBENCH中实现了流体温度场载荷向结构的传递,进而对传热管进行稳态热分析和热应力分析。研究结果为CEFR蒸汽发生器的安全运行提供了一定的理论支撑。     

核电厂蒸发器性能监测探讨

本文介绍了核电厂蒸发器性能监测的方法及应用,通过比较热功率、蒸汽压力、一次侧平均温度、污垢热阻及堵管率五个指标对蒸汽发生器进行评定,根据分析评定结果对蒸汽发生器热性能进行评定,并对蒸发器的未来运行状态进行预测,为蒸发器的运行和维修提供建议。     

应用漂移流积分方法研究自然循环系统流动不稳定性

新型环形燃料元件研发及AP-1000非能动系统冷却性能实验需要分析内外传热耦合的并联通道系统及并联通道进出口局部形损系数不同的系统进行瞬态与稳态的分析。然而RELAP5与COBRA均不能对于这两种情况进行分析。通过调研,笔者发现漂移流模型研究结果是在能较好的符合实验结果。WULFF对漂移流模型提出积分方法的概念,希望以此替代Ishhi总结的六公式模型,在保证工程所需精度的条件下,简化计算过程及计算量。然而在调研过程中,并没有发现基于该方法的研究。本文基于WULFF提出的漂移流积分方法,在对其部分理论公式及求解方法进行改正及优化后,编写两相流通用程序CPTFS,后利用CPTFS研究简单自然循环系统流动不稳定性,从理论角度上证明漂移流积分方法可用于分析流动不稳定性,为新型环形燃料元件的前期研发以及非能动自然循环系统的实验验证后续数值模拟过程中提供分析工具。     

岭澳核电站汽动辅助给水泵调速器工作原理介绍

岭澳核电站辅助给水系统ASG作为核安全专设系统,能在失去正常主给水时,应急启动向蒸汽发生器二次侧供水,对保证机组的安全起着重要的作用,而汽动辅助给水泵转速调节器ASG136VV用于调节泵转速以满足系统需求。     

热泵抽吸一效二次蒸汽与抽吸二效二次蒸汽作为一效加热热源蒸汽消耗比较

本文以生产能力为8000kg/h的四效降膜式蒸发器在奶粉生产中的应用为例,对热泵抽吸不同效的二次蒸汽作为第一效一部分加热热源进行计算比较,从计算可看出:热泵抽吸一效二次、二效二次蒸汽分别用于一效的一部分加热热源,后者生蒸汽耗量比前者增加61.84kg/h,其次是热泵抽吸二效二次蒸汽作为一效的一部分加热热源,经过热量衡算,二效的蒸发量比前者要大,其换热面积显然也要大于前者,从蒸发量分配看,二效与一效差距不是很大。如果热泵抽吸二效二次蒸汽作为一效的一部分加热热源,要达到比热泵抽吸一效二次蒸汽作为一效加热热源节省蒸汽的目的,一是要提高所使用蒸汽的压力,二是提高二效蒸发温度。优点是:二效换热面变大,蒸发量变大,这样更有利于料液在较高的温度下有效蒸发。     

rGFM方法在二维流-固问题模拟中的应用探讨

本文结合r GFM(real Ghost Fluid Method),Hydro-elasto-plastic固体模型,在流-固界眠的二维模拟计算中推广使用r GFM方法,针对界面处的二维Riemann问题进行构造和求解,进而获取界面处流体准确的流动状态,进而用该流动状态来对界眠的边界条件进行定义,进而将流动问题的多个介质转化成单个的介质进行求解。二维实验结果模拟显示,在流-固界眠采用r GFM方法进行数值计算,界眠与其他间断之间计算十分准确,精确解与二维问题之间具有较高的吻合度。     

一回路冷态水压试验探讨

压水堆核电厂正常运行时一回路压力为15.4MPa,组成一回路压力边界的主要设备为压水反应堆、蒸汽发生器、反应堆冷却剂泵、稳压器等部件组成,通过一回路压力边界内的设备运行将反应堆堆芯中核裂变反应产生的热量传送到蒸汽发生器,从而冷却堆芯,防止燃料元件烧毁,而蒸汽发生器供给汽轮发电机组(二回路)所必需的蒸汽。反应堆冷却剂系统组成的一回路压力边界内设备的正常运行对于保证反应堆稳定运行至关重要。正常运行时,反应堆冷却剂系统维持168吨温度为310℃、压力为15.4MPa的欠饱和水,这些冷却剂在主冷却剂泵的驱动下,循环流动,流经反应堆堆芯,带出裂变反应产生的热量,在蒸汽发生器中,将这些热量传递到二回路给水,产生蒸汽,驱动汽轮机发电。当一回路压力边界失效,将无法维持稳定的一回路压力,一回路压力下降,将使得温度为310℃的过冷水变为饱和水,从而产生大量的蒸汽,进入堆芯的冷却剂将变为汽液两相流或过热蒸汽,传热效果大大下降,同时产生大量的蒸汽,流经主冷却剂泵,将导致主冷却剂泵叶轮发生汽蚀,流量下降,进一步恶化的反应堆堆芯的冷却。堆芯核裂变或核燃料衰变产生的大量热量如果不能及时导出,将可能产生严重的后果甚至堆芯融化,从而造成重大的核安全事故。     

对凝汽器钛管泄漏的认识

凝汽器作为二回路的一个重要设备,它对汽轮机的正常经济运行起着至关重要的作用。秦山二期的凝汽器有5800根钛管,在长期的运行中一旦其中某些钛管破损,就有可能使海水泄露入凝汽器,随之带入SG(蒸汽发生器)二次侧,使二次侧水质变差,钠、氯离子浓度高会导致蒸汽发生器传热管腐蚀,引起蒸汽发生器破管,后果十分严重。所以,控制好凝汽器钛管的运行,对机组的稳定运行和电厂经济效益显得非常重要。     

基于Excel开发的飞机有限元后处理强度计算平台

本文介绍了一种基于Excel软件采用VBA语言开发的强度计算平台,用于处理飞机结构有限元内力解。利用该计算平台可实现模型导入、数据筛选、任意工程方法批量计算、工况循环找出最小裕度等功能,实现飞机结构在多工况下受载后的强度分析,帮助工程师快速、方便、准确的从庞大的数据信息中提炼出有价值的结果。     

某型民机风挡结构抗鸟撞性能分析

运用LS-DYNA软件的显式中心差分法求解器进行了大规模数值计算,考察了风挡结构抗鸟撞特性,数值分析结果对于易受鸟撞的部位有一定的工程价值,为结构的鸟撞地面模型试验验证提供有力技术支持。     

自然循环部分冷却驱动压头丧失下的环路流量特性研究

在SG二次侧排热减小类事故工况下,若反应堆初始以自然循环状态运行,当破损SG二次侧排热丧失时,受影响环路流量可能完全丧失,对事故缓解及核电厂安全带来不利。本文对上述工况下的环路自然循环特性进行了研究,通过理论分析得到了不同环路自然循环流量的特性及主要影响因素,并通过模拟计算得到了不同冷却速率工况下环路自然循环流量数据,最后对核电厂制定相关应对措施方面提出了建议。