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《华南理工大学》 2013年
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自然循环蒸汽发生器热工水力过程的数值仿真

陈佳跃  
【摘要】:当前核电迎来了发展的春天,中国各地区也正积极地发展核电建设。在继续推进我国核电发展的背景下,特别要加强核电关键设备的安全运行。蒸汽发生器是连接核电站一、二回路的枢纽,是核动力装置中的重要设备。据国际压水堆核电站运行事故统计,蒸汽发生器相关事故在核电事故中占有很大比重,其运行性能对核电站的安全、经济运行有重要的影响。因此,研究蒸汽发生器的运行性能对蒸汽发生器的设计乃至核电站的安全运行具有重要的理论和实际意义。但由于核电站事故属于超设计基准事故,一旦发生将会造成很大的危害,所以对这些事故的实验研究有着较大的局限性。而随着计算机的发展,计算机仿真在核电站事故研究领域中所起的作用越来越重要,可以弥补实验所无法完成的部分研究。 本文基于漂移流模型对蒸汽发生器稳态工况下的热工水力特性进行数值模拟研究。首先,本文基于一维分布参数方法建立了蒸汽发生器一次侧、二次侧、传热管和蒸汽室的微分方程系统,其中二次侧沸腾区域采用的是四方程漂移流模型来进行描述。其次,对所建立的蒸汽发生器微分方程系统的封闭性进行了分析,并建立了求解微分方程所采用的数值算法:即采用交错网格的一阶迎风差分格式对模型方程进行离散,通过交叉计算热工-水力过程来迭代求解稳态运行参数。最后,本文编制了一套用于计算倒U型管蒸汽发生器稳态运行热工水力参数的程序,并对秦山核电站蒸汽发生器的稳态运行参数进行模拟计算。 本文根据所编制的程序对秦山核电站蒸汽发生器在15%、30%、50%、75%和100%负荷工况下运行的热工水力过程进行计算,得到了详细的热工水力参数分布,并将计算结果与采用核电热工水力系统分析程序RELAP5计算的结果进行比对,两组数据具有较好的吻合性。本文所建立的蒸汽发生器热工水力数学模型和求解方法对蒸汽发生器的热工设计和安全稳定运行有一定的参考意义。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TL353.13

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【参考文献】
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