三葉孔板換熱器周期段長度界定及殼程性能優(yōu)化研究.pdf

1、隨著我國經濟的發(fā)展，能源問題已經涉及到社會的各個領域，探索和開發(fā)一種新的可替代能源已迫在眉睫。核能作為一種新興的能源，在經濟收益、可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護等方面，均表現(xiàn)出很大優(yōu)勢。三葉孔板換熱器是壓水堆核島中主要的換熱設備，其工作性能將會直接影響整個核動力裝置的安全及性能。本文對三葉孔板換熱器在以下幾個方面開展了研究工作:
　　(1)依據(jù)有關三葉孔板換熱器實驗研究，對實驗模型簡化后建立相同尺寸的數(shù)值模型，將數(shù)值模擬結果與實驗值進行比較

2、得出:在研究的工況范圍內，數(shù)值模擬結果與實驗值吻合良好，能滿足工程需要，說明本文采用的模擬方法合理、得到的數(shù)據(jù)可靠，所得結論為三葉孔板換熱器的優(yōu)化設計提供了參考。
　　(2)對三葉孔板換熱器整體模型的殼程進行流動及傳熱研究:從周期段的定義出發(fā)，分別以速度、壓力梯度及無因次溫度為研究對象在不同Re下界定殼程的周期段。在研究范圍中發(fā)現(xiàn):周期段的區(qū)間為375-1275mm，即從第二塊支撐板開始到最后一塊支撐結束;在相同流量下，殼程流體在

3、支撐板處的流體速度明顯高于其他截面速度。幾何段壓力降隨著殼程Re的增大而隨之增大。
　　(3)從多因素分析的角度，采用正交試驗設計的方法基于周期全截面模型對三葉孔板換熱器殼程進行優(yōu)化。分別采用極差分析法和方差分析法進行研究;對于綜合性能系數(shù)α/Δp，因素之間存在交互作用。
　　(4)應用SPSS軟件，運用最小二乘法原理對三葉孔支撐板換熱器周期全截面模型進行多元線性回歸分析，擬合出了傳熱系數(shù)和壓降的關聯(lián)式并對其進行了檢驗。