給蒸汽鍋爐做的內部混合試驗
蒸汽鍋爐在工業生產和日常生活中發揮著重要作用,在運行過程中,內部混合試驗對鍋爐的安全、高效運行具有不可忽視的影響。
在壓水堆中產生的混合現象,主要強調的復雜問題是:耦合浸入表面技術、塊網格細化網格劃分方式的魯棒性,模擬結果與美國核管理委員會獲得的仿真數據進行系列對比。
當發生壓水堆事故時,蒸汽鍋爐管道中的熱應力可能增加,在壓水式反應堆中,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,熱水來自反應堆堆芯,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,就會再次被動進入核芯。
蒸汽鍋爐高度可達22m,重量可達800t,其中,包含3000個到16000個U型管。因結構復雜,對內部流動進行精確的CFD模擬比較少見,多數情況下,都是通過降低U形管的布置數量,簡化步驟。
美國核管理委員會曾開展過相關研究,為獲得壓水堆出現嚴重事故時,熱水力學條件,采用CFD預測入口集氣室混合。為成功驗證TransAT中的計算結果,使用與相同的物理模型和計算條件進行試驗。
通過內部混合試驗,可以優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。
內部混合試驗可以幫助調整蒸汽鍋爐的燃燒工況,減少不完全燃燒和過量空氣系數。
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