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NHR200-Ⅱ卧式蒸汽发生器的比例缩放试验设计

李宗洋 郝文涛 张文文 李卫华 杨星团

李宗洋, 郝文涛, 张文文, 李卫华, 杨星团. NHR200-Ⅱ卧式蒸汽发生器的比例缩放试验设计[J]. 核动力工程, 2024, 45(5): 136-141. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.05.0136
引用本文: 李宗洋, 郝文涛, 张文文, 李卫华, 杨星团. NHR200-Ⅱ卧式蒸汽发生器的比例缩放试验设计[J]. 核动力工程, 2024, 45(5): 136-141. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.05.0136
Li Zongyang, Hao Wentao, Zhang Wenwen, Li Weihua, Yang Xingtuan. Scaling Experimental Design of Horizontal Steam Generator in NHR200-II[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(5): 136-141. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.05.0136
Citation: Li Zongyang, Hao Wentao, Zhang Wenwen, Li Weihua, Yang Xingtuan. Scaling Experimental Design of Horizontal Steam Generator in NHR200-II[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(5): 136-141. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.05.0136

NHR200-Ⅱ卧式蒸汽发生器的比例缩放试验设计

doi: 10.13832/j.jnpe.2024.05.0136
基金项目: 中国博士后科学基金第74批面上资助(2023M741913)
详细信息
    作者简介:

    李宗洋(1993—),男,助理研究员,现从事反应堆热工水力研究,E-mail: lizongya19@tsinghua.org.cn

  • 中图分类号: TL33

Scaling Experimental Design of Horizontal Steam Generator in NHR200-II

  • 摘要: 为拓宽200 MW低温核供热堆(NHR200-Ⅱ)的应用范围和提高其经济性,重新对其中间回路进行设计,并提出包含卧式蒸汽发生器(HSG)在内的新型过热蒸汽供应系统。因原型尺度的验证试验成本高、周期长,故采用多级双层比例分析(H2TS)方法对HSG内的两相自然循环开展比例模化分析研究,并通过理论推导给出了在等物性条件下的比例分析准则和不同比例条件下的比例数值。原型和模型均选用水作为试验工质,再结合RELAP5程序对原型和模型进行仿真建模。仿真计算结果表明模型和原型的关键参数比例关系符合理论推导结果。综合考虑试验经济性、准确性、安全性等因素,最终确定模型和原型的长度比例为1∶4作为后续验证试验的长度比值,对应的功率比为1∶96。

     

  • 图  1  NHR200-Ⅱ新型过热蒸汽供应系统流程图

    Figure  1.  Flowchart of NHR200-Ⅱ Novel Superheated Steam Supply System

    图  2  HSG管侧和壳侧示意图

    Figure  2.  Schematic of the Tube and Shell Sides of HSG

    图  3  HSG的RELAP5节点图

    tmdpvol—时间变量控制体

    Figure  3.  RELAP5 Node Diagram for HSG

    图  4  空泡份额随HSG高度的变化

    Figure  4.  Variation of Void Fraction with the Height of HSG

    图  5  HSG内管侧和壳侧流体温度

    Figure  5.  Fluid Temperature in Tube Side and Shell Side of HSG

    表  1  不同长度比例条件的关键参数比例汇总

    Table  1.   Scaling Summary of Key Parameters for Different Length Scale Ratio Conditions

    长度比lR 1∶2 1∶3 1∶4
    时间比τR 1∶1.41 1∶1.73 1∶2
    流速比uR 1∶1.41 1∶1.73 1∶2
    功率比qR 1∶21.99 1∶54.51 1∶96
    面积比aR 1∶15.55 1∶31.47 1∶48
    质量流速比GR 1∶21.99 1∶54.51 1∶96
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-10-19
  • 修回日期:  2024-05-06
  • 刊出日期:  2024-10-14

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