管壳式换热器流场三维数值模拟

采用多孔介质方法 ,在PHOENICS 3 3程序的基础上建立了换热器的三维流动计算模型。引入体积穿透率、表面穿透率、分布阻力等来描述换热器内的管束。模型通过计算Halle等[1] 的实验工况来进行验证 ,并尝试用于计算 2 0 0MW低温供热堆主换热器内的流场     

压水堆余热排出换热器性能研究

以压水堆余热排出系统为对象,建立管壳式换热器的数学模型。与换热器设计软件HTRI的计算结果进行对比,结果表明该模型可以准确预测管壳式换热器的管壳侧出口温度。总传热系数敏感性计算表明,该参数随管壳侧流量变化而变化,在换热器性能预测时不能当作常数处理,应与工况进行耦合计算。当管壳侧体积流量小于1000 m3/h时,总传热系数对流量较为敏感;当体积流量大于1000 m3/h时,流量的影响则相对较弱。该模型为预测换热器其他工况的换热性能提供基础,为换热设备调试提供指导,为核电厂设计验证及高效安全运行提供可靠依据。     

杆式支撑换热器换热的数值模拟

采用数值模拟方法研究杆式支撑换热器．可以克服实验研究方式的不足。利用相似理论确定数值模拟模型,分析了各结构参数变化对换热器传热和流动性能的影响．利用最小二乘法．进一步回归出杆式支撑换热器层流下的传热和流动阻力的准数关联式．设计,建造了一套可变结构参数的杆式支撑换热器热模实验装置．在壳程单排管间布杆或双排管间布杆、不同流速和不同折流栅结构参数情况下测得了100个实验值．将实验测量值和计算值进行了比较。结果表明：数值模拟计算的Nu值和△p值与实验测量值吻合很好,由实验数据回归得到的传热和流动阻力无因次准数关系式与数值模拟程序计算得到的准数关系式也吻合较好．显示出数值模拟方式进行换热器研究的显著优点.     

ADS的液态LBE-氦气换热器优化

基于遗传算法,分别以火积耗散数和总成本为目标函数,对ADS的液态LBE-氦气换热器进行多参数优化。结果表明,两种优化方法使换热器有效度分别提高10.5%和3.8%,总成本分别降低5.9%和27.0%,但优化过程分别以增加传热面积和牺牲传热性能为代价。综合对比两种优化方法得到的换热器性能、成本消耗、收益等因素,发现以火积耗散数为目标函数的优化方法更具优势。     

Optimal design of the first stage of the platefin heat exchanger for the EAST cryogenic system

The size of the heat exchanger is an important factor determining the dimensions of the cold box in helium cryogenic systems. In this paper, a counter-flow multi-stream plate-fin heat exchanger is optimized by means of a spatial interpolation method coupled with a hybrid genetic algorithm.Compared with empirical correlations, this spatial interpolation algorithm based on a kriging model can be adopted to more precisely predict the Colburn heat transfer factors and Fanning friction factors of offset-strip fins. Moreover, strict computational fluid dynamics simulations can be carried out to predict the heat transfer and friction performance in the absence of reliable experimental data. Within the constraints of heat exchange requirements, maximum allowable pressure drop, existing manufacturing techniques and structural strength, a mathematical model of an optimized design with discrete and continuous variables based on a hybrid genetic algorithm is established in order to minimize the volume. The results show that for the first-stage heat exchanger in the EAST refrigerator, the structural size could be decreased from the original2.200?×?0.600?×?0.627(m~3) to the optimized 1.854?×?0.420?×?0.340(m3), with a large reduction in volume. The current work demonstrates that the proposed method could be a useful tool to achieve optimization in an actual engineering project during the practical design process.     

非能动余热排出热交换器数值模拟

用FLUENT软件对AP1000非能动余热排出热交换器进行非稳态数值模拟,研究其传热和流动特性。通过比较分析同一时刻不同位置温度场和流场的分布,以及不同时刻同一位置温度场和流场的变化,对该热交换器的传热过程和自然对流情况有了较深刻的认识,有助于分析其自然循环能力,为非能动余热排出系统的有效运行提供参考。     

自然循环换热器壳侧传热及流动的数值模拟

为分析换热器的求解模型和内部结构的不同对传热和流动特性的影响,用等效自然循环换热器的模型进行多种变换。用Fluent软件对等效模型进行非稳态数值模拟,研究其传热和流动特性。通过比较分析不同模型的温度场和流场的变化,对该换热器的传热过程和自然对流情况有较深刻的认识。结果表明：自然循环换热器的传热管内外温差较大,且流动较复杂,选用湍流模型计算更为合理;传热管位置的不对称性,引起左右两侧传热和流动的不对称性,使得流体相互影响,增强了自然对流作用;传热管的形状由直管变为C型弯管,结构的复杂性在一定程度上增强了流体温度分布和流动的不规则性,使得湍流强度增加,致使换热效果得到改善。     

CEFR中间热交换器一次侧数值模拟

应用CFX程序对中国实验快堆（CEFR）一回路中间热交换器（IHX）一次侧的1/6进行三维稳态模拟。计算获得IHX一次侧速度场、换热管束的温度分布及变化规律。结果表明,中间热交换器满足设计要求,能保证主热传输系统的正常工作。计算结果可为快堆调试及运行提供技术支持和理论依据。     

板式换热器在研究堆重水系统中的应用

重水换热器是目前正在建造的两座研究堆中重水冷却系统的重要设备.对两座研究堆中的重水换热器在选型及设计方面进行了优化,通过对比可看出,板式换热器较套管式换热器在安全性和经济性等方面更具优越性.板式换热器在重水系统中的应用对研究堆的设计具有一定的参考价值.     

低温堆一回路主换热器优化设计

由于现有小型堆的主换热器存在传热温压损失大、不能实现在役检查、制造比较困难、无法有效防止管流振动等问题,对低温核供热堆主换热器在总体结构、流道设计等方面进行了改进,详细阐述了新方案与现有反应堆换热器方案对比及优化,并对主换热器每种工况进行了结构应力分析和内筒的外压屈曲分析。通过研究表明,低温堆主换热器新方案具有结构简单、经济性高、能够实现在役检查、易于制造等优点,值得在该堆型内推广应用。     

浅谈我国核电厂重要厂用水系统换热器隔离阀门与放射性监测仪表配置优化

对于运行核电厂来说,重要厂用水系统与质量和安全密切相关.核电厂重要厂用水系统用于导出设备冷却水系统所传输的热量,将其输送到海水中,因此是核岛的最终热阱.本文描述了当前我国大部分核电厂重要厂用水系统换热器隔离阀门与放射性监测仪表的配置现状,分析了包括美国、法国以及国际原子能机构对于重要厂用水系统设计要求的相同点与不同点,...