鋼制安全殼外空氣流道內(nèi)的流動(dòng)及傳熱特性研究.pdf

1、安全殼外空氣流道屬于安全殼冷卻系統(tǒng)的一部分，來(lái)自大氣環(huán)境的冷卻空氣進(jìn)入流道后通過(guò)與鋼制安全殼外側(cè)壁面產(chǎn)生對(duì)流換熱作用，導(dǎo)出安全殼內(nèi)部產(chǎn)生的熱量。空氣流道結(jié)構(gòu)對(duì)于防止事故工況下由于安全殼內(nèi)部溫度和內(nèi)部壓力過(guò)高而對(duì)安全殼完整性構(gòu)成威脅，能夠發(fā)揮重要的作用。分析研究安全殼外空氣流道的流動(dòng)及傳熱特性，研究不同因素對(duì)于流道內(nèi)速度場(chǎng)及溫度場(chǎng)的影響程度，提出導(dǎo)出安全殼內(nèi)熱量的優(yōu)化方案具有重要工程意義。
　　依據(jù)安全殼外空氣流道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用G

2、AMBIT軟件對(duì)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的流道結(jié)構(gòu)進(jìn)行幾何建模和網(wǎng)格劃分。通過(guò)CFD（Computational Fluid Dynamics）商用軟件FLUENT建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)空氣流道的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)及其產(chǎn)生影響的因素模擬和分析研究。通過(guò)計(jì)算不同條件下單位時(shí)間冷卻空氣從鋼制安全殼內(nèi)帶走的熱量，對(duì)速度場(chǎng)及溫度場(chǎng)產(chǎn)生影響的不同因素進(jìn)行比較，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，評(píng)估了安全殼系統(tǒng)熱量導(dǎo)出的優(yōu)化方案。
　　根據(jù)FLUENT數(shù)值計(jì)算的結(jié)果，分別得到了空氣流道內(nèi)

3、速度場(chǎng)及溫度場(chǎng)的分布特性，最大熱流值發(fā)生在安全殼的頂部位置。通過(guò)計(jì)算不同條件下單位時(shí)間冷卻空氣從鋼制安全殼內(nèi)帶走的熱量，可知在冷卻空氣溫度較低時(shí)（283K以下），隨著流道內(nèi)的冷卻空氣流速增大，單位時(shí)間冷卻空氣帶走的熱量也在提高；在冷卻空氣溫度較高（283K以上）的情況下，流速對(duì)于單位時(shí)間冷卻空氣導(dǎo)出熱量的影響十分有限；安全殼的換熱速率對(duì)環(huán)段中的空氣溫度有很大的依賴(lài)作用。本論文計(jì)算得出的結(jié)論與安全殼系統(tǒng)的大尺度試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是相吻合的