非能動余熱排出空氣熱交換器換熱特性研究.pdf

1、作為第四代反應堆堆型之一的熔鹽堆，其非能動余熱排出系統(tǒng)在導出衰變熱、降低燃料鹽溫度、確保排鹽罐安全方面起著重要作用。自然通風式空氣熱交換器是該余熱排出系統(tǒng)與大氣環(huán)境之間的換熱設(shè)備，其作用是將系統(tǒng)中的熱量排入大氣環(huán)境中，保證系統(tǒng)能夠安全可靠地運行。該空氣熱交換器在運行過程中不需要人為操作以及其他外界動力的支持，具有良好的非能動特性。
　　本文通過實驗的方法研究了不銹鋼光管、不銹鋼翅片管、不銹鋼-鋁復合翅片管以及銅-鋁復合翅片管的換熱

2、特性，其中，管外側(cè)為空氣自然對流換熱，管內(nèi)側(cè)為水蒸汽凝結(jié)換熱。實驗結(jié)果表明，在自然對流條件下，翅片管的換熱功率明顯高于光管的換熱功率，而翅片管材料以及管內(nèi)凝結(jié)換熱系數(shù)的變化對翅片管換熱能力的影響很小。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一個自然通風式空氣熱交換器，該空氣熱交換器主要包含一個翅片管束和一個風筒。其中，翅片管束被放置于風筒底部，通過風筒的抽吸作用使管束外空氣的自然循環(huán)流動加快，從而強化了空氣側(cè)的換熱能力。
　　針對所設(shè)計的空氣熱交換器，通

3、過計算流體力學軟件ANSYS FLUENT對其在設(shè)計工況下的穩(wěn)態(tài)換熱特性進行了數(shù)值模擬研究，并分析了空氣流速、環(huán)境溫度、翅片管布置方式、翅片管間距、翅片管材料、翅片節(jié)距以及翅片高度等因素對其換熱特性的影響，從局部和整體的角度明確了空氣與翅片管束間的自然對流換熱過程，為空氣熱交換器的進一步優(yōu)化提供了參考。
　　通過對整個非能動余熱排出系統(tǒng)進行建模，進一步研究了所設(shè)計的空氣熱交換器在非能動余熱排出系統(tǒng)運行過程中的瞬態(tài)換熱特性，并分析了