給蒸汽鍋爐做的內(nèi)部混合試驗(yàn)
蒸汽鍋爐在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中發(fā)揮著重要作用,在運(yùn)行過程中,內(nèi)部混合試驗(yàn)對鍋爐的安全、高效運(yùn)行具有不可忽視的影響。
在壓水堆中產(chǎn)生的混合現(xiàn)象,主要強(qiáng)調(diào)的復(fù)雜問題是:耦合浸入表面技術(shù)、塊網(wǎng)格細(xì)化網(wǎng)格劃分方式的魯棒性,模擬結(jié)果與美國核管理委員會(huì)獲得的仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行系列對比。
當(dāng)發(fā)生壓水堆事故時(shí),蒸汽鍋爐管道中的熱應(yīng)力可能增加,在壓水式反應(yīng)堆中,蒸汽鍋爐的作用就是將熱量從一次回路中排放至二次回路內(nèi),熱水來自反應(yīng)堆堆芯,并分布在SG的U形管間,由來自二次回路的主給水冷卻,一旦一次回路水被冷卻完成后,就會(huì)再次被動(dòng)進(jìn)入核芯。
蒸汽鍋爐高度可達(dá)22m,重量可達(dá)800t,其中,包含3000個(gè)到16000個(gè)U型管。因結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行精確的CFD模擬比較少見,多數(shù)情況下,都是通過降低U形管的布置數(shù)量,簡化步驟。
美國核管理委員會(huì)曾開展過相關(guān)研究,為獲得壓水堆出現(xiàn)嚴(yán)重事故時(shí),熱水力學(xué)條件,采用CFD預(yù)測入口集氣室混合。為成功驗(yàn)證TransAT中的計(jì)算結(jié)果,使用與相同的物理模型和計(jì)算條件進(jìn)行試驗(yàn)。
通過內(nèi)部混合試驗(yàn),可以優(yōu)化蒸汽鍋爐的燃燒過程,使燃料與空氣充分混合,提高燃燒效率,并提高蒸汽鍋爐的熱效率。
內(nèi)部混合試驗(yàn)可以幫助調(diào)整蒸汽鍋爐的燃燒工況,減少不完全燃燒和過量空氣系數(shù)。
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