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复合循环空冷系统双相变换热器数值模拟

王壮  
【摘要】:本文考虑了核电站汽轮机排汽冷却和安全设施冷却,并对复合循环空冷系统应用于核电站空冷可行性进行探讨。在此基础上,利用CFD对复合循环空冷系统的双相变换热器和氨空冷散热器的换热进行数值模拟,并利用Shah关联式作为数值模拟的判据。CFD模拟涉及沸腾传热,需利用UDF正确添加气、液两相之间的质量与能量的转换。Shah关联式计算得到的管内换热系数与CFD模拟得到的换热系数二者误差在允许范围之内。由此,通过CFD对复合循环空冷系统相关传热的数值模拟是可靠的。通过数值模拟可以确定双相变换热器管内换热系数,并进一步求出总换热系数。通过多组不同条件的数值模拟,定性的确定能影响双相变换热器换热的相关因素。进一步通过计算得到双相变换热器所需换热管束根数、传热面积。复合循环空冷系统完全可以满足核电站相关设备冷却的需要。复合循环空冷系统拥有优于其他空冷系统的诸多优势,如经济性、安全性等,尤其是其独特的制冷方式,完全可以使空冷机组运行不受环境温度变化影响。上述优点使复合循环空冷系统相对于目前其他形式的空冷系统更适合应用于核电站空冷。


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