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《哈尔滨工程大学》 2009年
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密度锁内水力特性的研究

谷海峰  
【摘要】: 密度锁是实现反应堆固有安全的一个重要部件,它的“关闭”和“开启”不需要任何能动设备和操作人员的干预,而完全依靠反应堆自身的运行特性来控制。因此,将密度锁应用于现有分散式压水堆的非能动余热排出系统中,对提高下一代反应堆的固有安全具有重要意义。密度锁能否成功被应用主要取决于两个条件:密度锁内能否形成稳定的冷热流体交界面;交界面在密度锁内能否达到水力平衡。 本论文主要采用实验研究和理论分析相结合的方法,对密度锁成功应用的两个条件进行研究,包括对密度锁内流体分层特性、分层形成机理以及水力平衡特性的研究。 首先,对密度锁内分层形成过程进行可视化实验研究,并在实验研究的基础上建立了传热机理模型,对密度锁内冷热流体间的传热特性进行理论分析。研究结果表明:密度锁内工质自上而下可以分为三层:混合层、界面层和恒温层。界面层就如同阀门中的瓣膜一样,隔离着其上、下的热冷流体。密度锁内分层形成机理主要是其内存在传热方式由对流到导热的转变点,从而造成其内竖直方向上工质温度上升速率的差别,最终形成分层;采用变通道截面的密度锁能有效地控制传热方式转变点的出现位置。另外,对分层稳定性的研究表明密度锁内存在高幅脉动和低幅脉动两种不稳定性,高幅脉动的发生将加剧冷热交界面处的传热。 然后,根据分层特性的研究对密度锁的结构进行优化,并将优化后密度锁应用于非能动余热排出系统中,建立模拟实验回路,对其水力平衡特性进行实验研究。研究结果表明:密度锁内的水力平衡是一种动态平衡,而且在一定范围内具有自稳定特性,即当反应堆运行参数与密度锁内的水力平衡条件存在小幅度的偏离时,不需要外界动力的干预,仅仅借助密度锁内热/冷界面位置的改变,便能重新达到水力平衡,使密度锁“关闭”。基于动平衡和自稳定特性,提出了一种密度锁内水力平衡的建立方法——自平衡启动方法,并通过理论分析给出了实现自平衡启动所需要满足的条件。同时对该方法进行了实验验证,结果表明:当启动流量满足自平衡启动条件时,通过自平衡启动方法可以成功建立密度锁内的水力平衡。 最后,在实验研究的基础上,建立密度锁内水力平衡的计算模型,预测成功建立水力平衡的启动流量,并对水力平衡建立的瞬态特性进行分析。使用该模型计算的平衡流量与实验结果吻合较好,该模型计算结果通过了自平衡启动的实验验证;分析了不同因素对自平衡启动能力的影响,这一分析表明适当地增加密度锁的高度有助于提高密度锁的自平衡启动能力。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TL33

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【引证文献】
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1 王升飞;密度锁机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【参考文献】
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1 曲静原;薛大知;;核安全目标制定与评估中的若干问题[J];辐射防护通讯;2005年06期
2 程向华;厉彦忠;陈二峰;;火箭液氧贮箱热分层现象数值模拟[J];低温工程;2008年02期
3 柏平,谭祚;AC-600非能动安全系统设计[J];核动力工程;1989年05期
4 和卫东;先进压水堆 AP-600述评[J];核动力工程;1989年05期
5 尹耀铮;PIUS 反应堆电站发展概况[J];核动力工程;1989年05期
6 张森如;水冷反应堆先进技术及其国际交流近况[J];核动力工程;1989年05期
7 盛维兰;非能动安全在压水堆设计中的应用[J];核动力工程;1991年03期
8 俞冀阳,李坤,贾宝山;AC600非能动安全壳冷却系统长期效应分析[J];核动力工程;2002年03期
9 吕襄波;阎昌琪;孙立成;;密度锁在反应堆非能动安全中的作用分析[J];核动力工程;2005年06期
10 金海生;;温度分层剪切流的试验和数学模型研究[J];河海大学学报;1991年04期
【共引文献】
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1 周湘艳;吕慧敏;李文红;邹跃;刘丽宏;梁小芳;尚兵;;电离辐射水平与生物效应[J];癌变·畸变·突变;2011年06期
2 李平先,毕苏萍;对称配筋小偏心受压构件的截面设计[J];四川建筑科学研究;2004年02期
3 朱广化;半正定矩阵迹的两个不等式[J];安徽教育学院学报;2004年06期
4 王吉华,袁翔,孙梅霞;神经网络方法在计算蔗糖溶液粘度值中的应用[J];安徽农业科学;2003年02期
5 宋朝鹏;艾绥龙;王胜雷;李先锋;宫长荣;;烟叶烘烤能耗与节能途径分析[J];安徽农业科学;2009年02期
6 何芝仙,李华凯,吴善初;有间隙的机械系统自激振动分析—加权平均法[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2004年03期
7 黄荣华;一种用迭代法求一元二次方程的根及收敛情况[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2002年02期
8 郭煜;Navier-Stokes方程的数值解法[J];鞍山钢铁学院学报;1997年03期
9 刘晶;;混合弯管湍流的数值模拟[J];鞍山科技大学学报;2006年04期
10 严利人,李瑞伟,徐春林;一个集成电路工艺诊断实例[J];半导体学报;2003年12期
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1 林芸;赵强;方肇洪;;水平螺旋埋管地源热泵的研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
2 李美芹;张双喜;许冬梅;刘翠娜;;不同类型散热器流量变化对散热量的影响[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
3 刘福生;谭鲁志;王刚;;多区域网络模型在高速列车通风系统中的应用研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
4 李新;方亮;赵强;张方方;方肇洪;;螺旋埋管地热换热器的线圈热源模型[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
5 齐晓娟;田瑞;杨晓宏;李嵩;;旋转切向入流膜蒸馏装置热容腔CFD的数值模拟[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
6 王立新;;空冷器环肋的熵最小化原理分析[A];全国第四届换热器学术会议论文集[C];2011年
7 刘学来;李永安;;毛细管平面辐射空调传热特性的研究[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
8 谢福寿;陈叔平;姚淑婷;韩宏茵;常智新;;非稳态下翅片管气化器霜层内温度分布数值研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
9 李家春;程友良;范平;;海洋内波与海洋工程[A];祝贺郑哲敏先生八十华诞应用力学报告会——应用力学进展论文集[C];2004年
10 尤云祥;魏岗;胡天群;;船舶与海洋工程内波水动力学试验平台[A];第七届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2007年
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1 贺克羽;新型控制棒水力驱动系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 贺士晶;核动力装置参数优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王升飞;密度锁机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
5 施希;大型压水堆核电站接入电网的理论和技术研究[D];武汉大学;2009年
6 李国富;高温岩层巷道主动降温支护结构技术研究[D];太原理工大学;2010年
7 司广成;南海北部内潮与内孤立波特征的研究与模拟[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
8 吕海滨;南海东北部内波的X波段雷达监测方法及数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
9 王苏敬;大功率机车柴油机时间控制式燃油喷射控制系统研究[D];北京交通大学;2011年
10 秦红;蓄冷降温式太阳电池组件材料和热特性的理论与实验研究[D];广东工业大学;2011年
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1 王发辉;基于FLUENT的干法磁分离机理的数值模拟[D];河南理工大学;2010年
2 丁凯;基于随机模型的IGS台站高精度解算及其时间序列分析[D];山东科技大学;2010年
3 李国一;自动杀青理条机传动机构的创新设计与动态仿真[D];浙江理工大学;2010年
4 刘鹏;直流蒸汽发生器压力控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 陈娟;水下爆炸冲击载荷的SPH算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王芳;核动力装置运行虚拟仿真及控制[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 阎明;蒸汽发生器故障预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 王元;一回路压力安全系统简约化控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王大治;单点锚泊系统动力学建模仿真与姿态控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 严春;先进反应堆非能动余热排出系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 王亚玲,沈永明,孙昭晨;两相湍浮力分层流k-ε模型[J];大连理工大学学报;1999年03期
2 程向华;厉彦忠;陈二峰;;火箭液氧贮箱热分层现象数值模拟[J];低温工程;2008年02期
3 和卫东;先进压水堆 AP-600述评[J];核动力工程;1989年05期
4 尹耀铮;PIUS 反应堆电站发展概况[J];核动力工程;1989年05期
5 金海生;;温度分层剪切流的试验和数学模型研究[J];河海大学学报;1991年04期
6 胡国霞;于航;;自然分层型水蓄冷槽布水器的模拟[J];能源技术;2007年04期
7 邹树梁,刘兵,陈甲华,刘文君;中国核电发展的现状与展望[J];南华大学学报(社会科学版);2004年04期
8 邱晨霞,汪德爟;异重流二维两层模型数值计算[J];泥沙研究;1995年03期
9 陈丽星,姚朝晖,BOTTONI Maurizio;Reynolds应力模型在热分层流场中的应用及优化[J];清华大学学报(自然科学版);2003年08期
10 贾复,吴乃华,张伯寅;分层流体中异重流的流态研究[J];水动力学研究与进展;1986年02期
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1 高军;建筑空间热分层理论及应用研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
【二级参考文献】
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1 田玉蓉,张化照,张福忠,陈国邦,钟轶魁,郑锡亮,甘智华;低温推进剂火箭发动机循环预冷试验研究[J];导弹与航天运载技术;2003年03期
2 陈国祥;金海生;;用K-ε模式解平面二维弯道水流[J];河海大学学报;1988年02期
3 倪浩清,王能家,周力行;应力代数模型在各向异性湍浮力回流中的应用[J];力学学报;1989年01期
4 程栋,顾安忠;液化天然气的贮存分层现象[J];深冷技术;1997年01期
5 林文胜,顾安忠,李品友;液化天然气的分层与涡旋研究进展[J];真空与低温;2000年03期
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1 钟轶魁;低温液体火箭发动机循环预冷模拟试验研究[D];浙江大学;2003年
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1 阎义洲,臧希年;AC600核电站断电事故分析[J];中国电力;2001年11期
2 张再鹏;陈焰华;符永正;;一次泵变流量系统研究现状综述[J];暖通空调;2009年06期
3 杨旭;;析中央空调系统中的平衡技术应用[J];民营科技;2009年10期
4 邹亚平;;大型交通枢纽空调水系统的水力平衡[J];中国高新技术企业;2011年03期
5 王惠萍;浅谈热水采暖系统的水力平衡与水力稳定性问题[J];青海科技;1997年04期
6 王毅,杨婷,王玲玲;热水供热系统的水力平衡与水力稳定性[J];大连大学学报;2003年06期
7 魏俭;;空调水系统水力平衡及平衡阀在系统中的应用[J];制冷技术;2006年03期
8 张金阳;;HVAC水系统如何高效又节能——浅谈TA全面水力平衡与控制解决方案[J];中国建设信息供热制冷;2007年07期
9 黄奕沄;张玲;陈光明;;空调水系统末端水力平衡措施对电动调节阀工作特性的影响[J];暖通空调;2008年07期
10 李萌;;平衡阀在空调水系统中的应用[J];能源技术;2008年05期
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2 于雷;鄢炳火;李勇全;;船用核动力装置非能动余热排出系统运行特性研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第3册)[C];2009年
3 徐小军;;暖通水力平衡与平衡阀[A];上海市制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
4 赵身营;;暖通空调水力平衡说明及分析[A];河南省土木建筑学会2008年学术交流会论文集[C];2008年
5 马仲元;张志红;陈忠海;;供热管网水力平衡调节方法的研究[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会论文集[C];2002年
6 雷炳成;杨允立;;中南建筑设计院西区供热管网水力平衡计算及分析[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会论文集[C];2002年
7 张健;王荣华;王文刚;;循环水管网水力平衡的设计和调试[A];河北省冶金学会2008年炼钢连铸技术与学术交流会论文集[C];2008年
8 严春;阎昌琪;;用RELAP5程序对非能动余热排出系统的瞬态分析[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集(第一卷·第3册)[C];2009年
9 马仲元;洪静;李德英;;室外热水供暖系统节流孔板的选择计算[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会论文集[C];2008年
10 上官燕;;关于采暖系统水力平衡小结[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年
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6 本报记者 胡俊翔;改进办理方式 提高决策水平[N];巴彦淖尔日报(汉);2010年
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8 记者 赫然;国家核电与美国西屋签署系列合作协议[N];中国电力报;2010年
9 本报记者 刘晓军;我在核能技术领域取得重大进展[N];科技日报;2003年
10 本报记者 霍峰;青岛“绿色供热”新考量[N];青岛日报;2008年
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1 谷海峰;密度锁内水力特性的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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1 严春;先进反应堆非能动余热排出系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 付汝师;非能动余热排出换热器强化换热实验研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
3 王争昪;先进压水堆非能动余热排出热交换器传热性能研究与计算[D];华东理工大学;2012年
4 范念青;基于居里点合金的快堆非能动停堆装置堆外实验及优化[D];华北电力大学(北京);2011年
5 廖永达;核动力非能动安全特性研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
6 黄昌蕃;非能动安全系统可靠性评估方法初步研究[D];上海交通大学;2012年
7 张立勇;供热管网的流体网络分析及水力平衡研究[D];天津大学;2004年
8 许娟;建筑小区内地下热力管网的优化设计[D];北京工业大学;2000年
9 董宝春;工厂区域供冷变流量系统的经济运行研究[D];同济大学;2006年
10 杨玲;提高空调水系统可调控性及水力平衡的研究[D];西南交通大学;2005年
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