熔鹽堆余熱排出系統(tǒng)自然循環(huán)不穩(wěn)定性分析

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1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：學(xué)業(yè)碩士學(xué)位論文熔鹽堆余熱排出系統(tǒng)自然循環(huán)不穩(wěn)定性分析碩士研究生：遇潔指導(dǎo)教師：閻昌琪教授專業(yè)、學(xué)科：核科學(xué)與技術(shù)論文主審人：孟兆明講師哈爾濱工程大學(xué)2017年12月分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：學(xué)業(yè)碩士學(xué)位論文熔鹽堆余熱排出系統(tǒng)自然循環(huán)不穩(wěn)定性分析碩士研究生：遇潔指導(dǎo)教師：閻昌琪教授學(xué)位級(jí)別：學(xué)業(yè)碩士專業(yè)、學(xué)科：核科學(xué)與技術(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29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:ADissertationfortheAcademicDegreeofMast

2、erAnalysisofNaturalCirculationInstabilityinthePassiveResidualHeatRemovalSystemforMoltenSaltReactorCandidate:YuJieSupervisor:Prof.YanChangqiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:NuclearScienceandTechnologyDateofSubmission:Dec.29,2017DateofOralExamination:Mar.10,2018University:HarbinEn

3、gineeringUniversity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（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)

4、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：年月日年月日摘要在熔鹽堆正?；蚴鹿释６褧r(shí)，非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)是保障熔鹽堆安全的重要系統(tǒng)之一。本文以熔鹽堆余熱排出系統(tǒng)為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)并搭建了兩套熔鹽堆水冷式非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)

5、的實(shí)驗(yàn)裝置。通過實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)系統(tǒng)的流動(dòng)和傳熱過程進(jìn)行了研究，分析并總結(jié)了系統(tǒng)中出現(xiàn)的流動(dòng)不穩(wěn)定現(xiàn)象，為熔鹽堆非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供基礎(chǔ)依據(jù)。本文根據(jù)研究目的和內(nèi)容，進(jìn)行了系統(tǒng)自然循環(huán)過冷沸騰實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)穩(wěn)定自然循環(huán)飽和沸騰傳熱流動(dòng)實(shí)驗(yàn)以及流動(dòng)不穩(wěn)定工況的實(shí)驗(yàn)。依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)熔鹽堆非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)的傳熱特性以及系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的流動(dòng)不穩(wěn)定現(xiàn)象對(duì)系統(tǒng)熱工水力特性的影響進(jìn)行了分析和研究。同時(shí)文中還對(duì)電加熱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，根據(jù)數(shù)學(xué)模型對(duì)系統(tǒng)中的傳熱過程進(jìn)行了理論計(jì)算，并將理論計(jì)算結(jié)果同實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行了對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，熔鹽堆余熱排出系統(tǒng)能夠很好的滿足余熱排出的要求，安全可靠的將熔鹽

6、產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出；系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)間歇噴泉及密度波振蕩兩種流動(dòng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。證實(shí)了外層套管和中間套管間氣隙層的輻射換熱發(fā)揮了重要作用，其在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)約占單根換熱元件換熱量的47%~68%。非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)的傳熱速率對(duì)邊界溫度的變化很敏感，故當(dāng)高溫熔鹽剛進(jìn)入排鹽罐時(shí)，系統(tǒng)傳熱特性好，能及時(shí)導(dǎo)出熔鹽中的余熱；隨著熔鹽溫度降低，系統(tǒng)排熱能力減弱，又有利于防止熔鹽溫度過低而凍結(jié)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)證明，增大系統(tǒng)加熱功率及提高中心管入口溫度，可以顯著規(guī)避實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的流動(dòng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。為保證熔鹽堆水冷式非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)能夠快速、安全地投入運(yùn)行，建議系統(tǒng)長期處于低功率運(yùn)行且熔鹽呈熔融態(tài)的熱備用狀態(tài)。理論計(jì)算結(jié)果顯示和

7、實(shí)驗(yàn)值的符合程度很好，兩者的誤差在16%之內(nèi)，并驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的流動(dòng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。關(guān)鍵詞：熔鹽堆；余熱排出系統(tǒng)；自然循環(huán)；流動(dòng)不穩(wěn)定性ⅠABSTRACTThepassiveresidualheatsystemisoneofthemostimportantsystemstoensurethesafetyofthemolten-saltreactorwhenitisnormaloraccident.B