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HFETR辐照装置低温差流动换热过程热工性能分析

刘畅 夏羿 彭星杰 赵文斌 宋霁阳 金帅 刘润麒 何宇豪

刘畅, 夏羿, 彭星杰, 赵文斌, 宋霁阳, 金帅, 刘润麒, 何宇豪. HFETR辐照装置低温差流动换热过程热工性能分析[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 184-187. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0184
引用本文: 刘畅, 夏羿, 彭星杰, 赵文斌, 宋霁阳, 金帅, 刘润麒, 何宇豪. HFETR辐照装置低温差流动换热过程热工性能分析[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 184-187. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0184
Liu Chang, Xia Yi, Peng Xingjie, Zhao Wenbin, Song Jiyang, Jin Shuai, Liu Runqi, He Yuhao. Thermal Performance Analysis of Low Temperature Differential Flow Heat Transfer Process in HFETR Irradiation Device[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 184-187. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0184
Citation: Liu Chang, Xia Yi, Peng Xingjie, Zhao Wenbin, Song Jiyang, Jin Shuai, Liu Runqi, He Yuhao. Thermal Performance Analysis of Low Temperature Differential Flow Heat Transfer Process in HFETR Irradiation Device[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 184-187. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0184

HFETR辐照装置低温差流动换热过程热工性能分析

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0184
基金项目: 中核集团青年英才项目(K301007041)
详细信息
    作者简介:

    刘 畅(1995—),男,助理研究员,主要从事反应堆物理热工计算分析研究,E-mail: 935311019@qq.com

    通讯作者:

    彭星杰,E-mail: pengxingjiets@126.com

  • 中图分类号: TK124;TL333

Thermal Performance Analysis of Low Temperature Differential Flow Heat Transfer Process in HFETR Irradiation Device

  • 摘要: 针对高通量工程试验堆(HFETR)内的某特定辐照装置进行研究分析。采用蒙特卡洛程序描述不同材料在不同轴向高度处的释热情况,利用STAR-CCM+程序建立了热工模型,并通过实测数据验证了模型的准确性,在给定工况下,热电偶测点温度计算值与实测值的偏差为2.3%。研究发现,在不考虑辐照装置堵头组件短管径向位置和轴向位置变化的情况下,通过改变热电偶的数量和排布,可能会在低温差流动换热过程中引起1%~4%的温度测量偏差。本文研究揭示了辐照装置中低温差流动换热过程的测量偏差问题,可以为提高温度测量的准确性,以及HFETR安全运行和工程设计提供关键的参考依据。

     

  • 图  1  辐照装置试验段部分结构

    Figure  1.  Structure of Test Section of Irradiation Device

    图  2  辐照装置网格划分

    Figure  2.  Meshing of Irradiation Device

    图  3  材料释热率沿轴向高度分布

    Figure  3.  Material Heat Release Rate Distribution along Axial Height

    图  4  辐照装置轴向截面温度场

    Figure  4.  Temperature Field in Axial Section of Irradiation Device      

    图  5  辐照装置出口径向温度分布

    Figure  5.  Radial Temperature Distribution at Outlet of Irradiation Device

    图  6  辐照装置边界换热曲线

    Figure  6.  Boundary Heat Transfer Curve of Irradiation Device

    表  1  网格无关性验证

    Table  1.   Mesh Independence Verification

    参数网格1网格2网格3
    网格数/万193324654126
    出口热电偶
    测点温度/℃
    42.3042.3142.31
    下载: 导出CSV

    表  2  实测值与计算值比较

    Table  2.   Comparison of Measured and Calculated Values

    参数入口平均温度/℃出口平均温度/℃流量/(t·h−1)压降/MPa
    实测值37.342.215.70.2
    计算值37.342.315.70.2
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-08-28
  • 修回日期:  2023-09-04
  • 刊出日期:  2023-12-30

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