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1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：工學(xué)碩士學(xué)位論文熔鹽堆非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)換熱元件傳熱特性研究碩士研究生：楊宗昊指導(dǎo)教師：閻昌琪教授學(xué)科、專業(yè)：核科學(xué)與核技術(shù)論文主審人：范廣銘講師哈爾濱工程大學(xué)2018年3月分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：工學(xué)碩士學(xué)位論文熔鹽堆非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)換熱元件傳熱特性研究碩士研究生：楊宗昊指導(dǎo)教師：閻昌琪教授學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：核科學(xué)與核技術(shù)所在單位：核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院論文提交日期：2017年12月14日論文答辯日期：2018年3月10日學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:A
2、DissertationfortheDegreeofMasterHeatTransferCharacteristicsofCoolingThimblesinaMoltenSaltReactorPassiveResidualHeatRemovalSystemCandidate:YangZonghaoSupervisor:Prof.YanChangqiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:NuclearScienceandTechnologyDateofSubmissio
3、n:December.14,2017DateofOralExamination:March.10,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由作者本人獨(dú)立完成的。有關(guān)觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的引用已在文中指出，并與參考文獻(xiàn)相對(duì)應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者
4、（簽字）：日期：年月日哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學(xué)校保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文，可以公布論文的全部內(nèi)容。同時(shí)本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文（□在授予學(xué)位后即可□在授予學(xué)位12個(gè)月后□解
5、密后）由哈爾濱工程大學(xué)送交有關(guān)部門進(jìn)行保存、匯編等。作者（簽字）：導(dǎo)師（簽字）：日期：年月日年月日熔鹽堆非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)換熱元件傳熱特性研究摘要在熔鹽堆正?；蚴鹿释６褧r(shí)，能否充分、及時(shí)地導(dǎo)出堆芯剩余衰變熱成為保證核反應(yīng)堆安全的關(guān)鍵，熔鹽堆的非能動(dòng)余熱導(dǎo)出系統(tǒng)正是確保實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)的重要組分之一。在熔鹽堆的余熱導(dǎo)出系統(tǒng)中，有一種熱量導(dǎo)出方式是利用套管式換熱元件來導(dǎo)出堆芯燃料鹽的衰變熱。本文以熔鹽堆停堆余熱導(dǎo)出系統(tǒng)為研究目標(biāo)，設(shè)計(jì)并搭建了一套使用熔融態(tài)碳酸鹽來模擬堆芯燃料鹽高溫環(huán)境的含有六根套管式換熱元件的熔鹽堆非能動(dòng)余熱導(dǎo)出系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)
6、。利用搭建的含有熔融鹽的實(shí)驗(yàn)臺(tái)來對(duì)套管式換熱元件中的沸騰流動(dòng)過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，分析了套管式換熱元件在自然循環(huán)下的兩相流動(dòng)特性。此外，為了能深入了解到這種在熔鹽堆非能動(dòng)余熱導(dǎo)出系統(tǒng)中應(yīng)用到的套管式換熱元件的換熱規(guī)律，了解這種特殊結(jié)構(gòu)的換熱元件中流體的流動(dòng)能力，本文還利用數(shù)值計(jì)算對(duì)換熱元件中的傳熱過程進(jìn)行研究，并將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比，分析研究這種套管式換熱元件在自然循環(huán)條件下的兩相流動(dòng)特性與沸騰換熱能力，為熔鹽堆非能動(dòng)余熱導(dǎo)出系統(tǒng)中換熱元件的設(shè)計(jì)以及高溫熔融鹽的熱量導(dǎo)出提供一定的參考。根據(jù)研究目的與內(nèi)容，本文開展了在給定爐溫條件
7、下的穩(wěn)態(tài)工況時(shí)的熱量導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)，研究了熱流密度、流量等因素對(duì)兩相流動(dòng)換熱與自然循環(huán)規(guī)律的影響，并將實(shí)驗(yàn)處理結(jié)果與Chen、Shah、Sun等眾多飽和沸騰公式進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明，Sun公式與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合最好，最大誤差為6%，基于對(duì)比結(jié)果，分析了對(duì)流項(xiàng)、沸騰項(xiàng)對(duì)飽和沸騰換熱系數(shù)的影響。此外，本文還將兩相流動(dòng)上升段阻力的實(shí)驗(yàn)值與Chisholm-B、Tran等公式進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明Chisholm-B公式與實(shí)驗(yàn)值符合較好，最大誤差在不足10%。關(guān)于兩相流動(dòng)沸騰的數(shù)值計(jì)算研究，本文使用二維與三維兩種模型對(duì)換熱與流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算研究，計(jì)算的邊界條件
8、由實(shí)驗(yàn)給定，結(jié)果表明，模型計(jì)算的換熱元件出口含氣量、質(zhì)量流量與實(shí)驗(yàn)值相比符合較好，平均誤差在5%。根據(jù)數(shù)值計(jì)算的溫度場進(jìn)行分析知，在700°C爐溫條件下，單相段流體受環(huán)隙流體加熱的作用，從入口到最底端水溫會(huì)
