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ACP100非能动安全壳空气冷却系统风载荷性能试验研究

王洪亮 于明锐 李云屹 刘长亮 韩旭 李陆军

王洪亮, 于明锐, 李云屹, 刘长亮, 韩旭, 李陆军. ACP100非能动安全壳空气冷却系统风载荷性能试验研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(2): 175-180. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0175
引用本文: 王洪亮, 于明锐, 李云屹, 刘长亮, 韩旭, 李陆军. ACP100非能动安全壳空气冷却系统风载荷性能试验研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(2): 175-180. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0175
Wang Hongliang, Yu Mingrui, Li Yunyi, Liu Changliang, Han Xu, Li Lujun. Experimental Study on Wind Load Performance of ACP100 Passive Containment Air Cooling System[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(2): 175-180. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0175
Citation: Wang Hongliang, Yu Mingrui, Li Yunyi, Liu Changliang, Han Xu, Li Lujun. Experimental Study on Wind Load Performance of ACP100 Passive Containment Air Cooling System[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(2): 175-180. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0175

ACP100非能动安全壳空气冷却系统风载荷性能试验研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.02.0175
详细信息
    作者简介:

    王洪亮(1990—),男,工程师,现从事热工水力与安全分析、纳米流体研究等工作,E-mail: 958077496@qq.com

    通讯作者:

    于明锐,E-mail: yumingrui2010@sina.com

  • 中图分类号: TL364.4

Experimental Study on Wind Load Performance of ACP100 Passive Containment Air Cooling System

  • 摘要: 环境风场对模块化小型压水堆(ACP100)核电厂的非能动安全壳空气冷却系统(PAS)的运行有着不可忽视的影响。通过在风洞平台内搭建ACP100小比例模型,探究不同环境风向角度和风速条件对PAS运行的影响;同时,采用Ansys Fluent软件对ACP100试验模型(主要由风洞平台模型和ACP100小比例模型2部分组成)和原厂模型进行数值模拟。结果表明:各环境风向角度、风速条件均有利于PAS换热;随着环境风速的增加,PAS进出口压力均与环境风速呈二次函数递减关系,且当环境风速达到12.5 m/s后,PAS进出口压差与环境风速的平方值正比例相关;ACP100原厂模型数值模拟结果显示环境风速越大,PAS换热效果越佳,当环境风速达到20 m/s时,各环境风向角度对应的PAS换热功率相对无风条件下增幅为23.0%~56.5%,平均增幅为35.6%。研究结果为ACP100的设计及优化提供了有力参考。

     

  • 图  1  ACP100小比例模型示意图

    Figure  1.  ACP100 Small-scale Model Diagrammatic Sketch

    图  2  进风口及环境风向角度分布示意图

    Figure  2.  Schematic Diagram of Angle Distribution of Air Inlet and Environmental Wind Direction

    图  3  环境风速15 m/s进出口压力随风向角度变化图

    Figure  3.  Variation Diagram of Inlet and Outlet Pressure with Wind Direction Angle under Environmental Wind Speed of 15 m/s

    图  4  环境风速15 m/s PAS流道内压力随风向角度变化图

    Figure  4.  Variation Diagram of Pressure in PAS Channel with Wind Direction Angle under Environmental Wind Speed of 15 m/s

    图  5  风向角度90°进出口压力随环境风速变化图

    Figure  5.  Variation Diagram of Inlet and Outlet Pressure with Environmental Wind Speed at Wind Direction Angle of 90°

    图  6  压差系数随风速变化示意图

    Figure  6.  Schematic Diagram of Pressure Difference Coefficient Changing with Wind Speed

    图  7  ACP100试验模型示意图

    Figure  7.  Schematic Diagram of ACP100 Test Model

    图  8  不同风速下ACP100试验模型数值模拟与试验结果

    下标e—试验结果;下标c—数值模拟结果

    Figure  8.  The Numerical Simulation and Test Results of ACP100 Test Model by Different Wind Speeds

    图  9  ACP100原厂模型示意图

    Figure  9.  Schematic Diagram of ACP100 Original Model

    图  10  不同风速下ACP100原厂模型PAS换热功率随环境风向角度变化图

    Figure  10.  Variation Diagram of PAS Heat Exchange Power of ACP100 Original Model with Environmental Wind Direction Angle under Different Wind Speeds

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-02-25
  • 修回日期:  2021-03-23
  • 刊出日期:  2022-04-02

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