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螺旋管式直流蒸汽发生器壳侧流场数值模拟方法研究

王聪 张巍 李净松 乔鹏瑞 施慧烈

王聪, 张巍, 李净松, 乔鹏瑞, 施慧烈. 螺旋管式直流蒸汽发生器壳侧流场数值模拟方法研究[J]. 核动力工程, 2021, 42(4): 171-175. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.04.0171
引用本文: 王聪, 张巍, 李净松, 乔鹏瑞, 施慧烈. 螺旋管式直流蒸汽发生器壳侧流场数值模拟方法研究[J]. 核动力工程, 2021, 42(4): 171-175. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.04.0171
Wang Cong, Zhang Wei, Li Jingsong, Qiao Pengrui, Shi Huilie. A Method Study of Numerical Simulation on Flow Field of Spiral Tube in Steam Generator Shell Side[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(4): 171-175. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.04.0171
Citation: Wang Cong, Zhang Wei, Li Jingsong, Qiao Pengrui, Shi Huilie. A Method Study of Numerical Simulation on Flow Field of Spiral Tube in Steam Generator Shell Side[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(4): 171-175. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.04.0171

螺旋管式直流蒸汽发生器壳侧流场数值模拟方法研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2021.04.0171
基金项目: 快堆产业联盟创新基金(2019-kdlm-cxjj-003);中核集团青年英才项目(CNPO-K200556)
详细信息
    作者简介:

    王 聪(1992—),男,工程师,现主要从事蒸汽发生器热工水力的研究,E-mail: wangcong01@cnnp.com.cn

  • 中图分类号: TL331

A Method Study of Numerical Simulation on Flow Field of Spiral Tube in Steam Generator Shell Side

  • 摘要: 铅冷快堆(LFR)采用一体化堆芯设计方案,其中的直流蒸汽发生器(OTSG)多采用螺旋管式结构以使整体结构小型紧凑。为研究LFR中螺旋管式OTSG壳侧铅铋冷却剂的流动传热特性,利用FLUENT软件,采用一种分区段计算方法,通过管壁热流密度拟合公式对螺旋管式OTSG壳侧进行了三维数值模拟。最终验证了该分段计算方法的正确性,分析了OTSG壳侧铅铋冷却剂的流动传热特性,获得了其速度、温度以及压力场的计算数据,为下一步OTSG流致振动分析和高温应力计算提供了依据。

     

  • 图  1  OTSG结构示意图

    Figure  1.  Scheme of Structure for OTSG

    图  2  入口几何建模示意图 mm

    Figure  2.  Scheme of Structure for Entrance

    图  3  分区段计算方法示意图 mm

    Figure  3.  Configuration of Section-by-Section Solution Method    

    图  4  螺旋换热管束区网格划分示意图 mm

    Figure  4.  Mesh in Tube Area

    图  5  管壁热流密度沿轴向高度变化示意图

    Figure  5.  Diagram of Wall Heat Flux Changes along Axial Direction

    图  6  网格敏感性分析

    Figure  6.  Analysis of Mesh Sensibility

    图  7  分区段计算验证选择区段示意图

    Figure  7.  Diagram of Selected Area for Section-by-Section Solution Method

    图  8  2种计算方法的“入口区+过热区”速度场云图

    Figure  8.  Velocity Field between Two Calculation Methods of Entrance Section and Superheated Section

    图  9  2种计算方法的“入口区+过热区”温度场云图

    Figure  9.  Temperature Field between Two Calculation Methods of Entrance Section and Superheated Section

    图  10  蒸汽发生器壳侧整体流场分布云图

    Figure  10.  Cloud Picture of the Shell Side Flow Distribution of the OTSG

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出版历程
  • 收稿日期:  2020-09-22
  • 修回日期:  2020-10-20
  • 刊出日期:  2021-08-15

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