压水堆核电站工艺系统设计仿真技术研究

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1、申请上海交通大学工程硕士学位论文压水堆核电站工艺系统设计仿真技术研究院系：机械与动力工程学院工程领域：核能与核技术交大导师：杨燕华教授企业导师：王勇研高工程硕士：邱健学号：1100232014上海交通大学机械与动力工程学院2015年1月ThesisSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofEngineeringMasterSTUDYONPROCESSSYSTEMDESIGNSIMULATIONTECHNIQUEOFPRESSURIZEDWA

2、TERREACTORNUCLEARPOWERPLANTM.D.Candidate：QIUJIANSupervisor（I）：YANGYANHUASupervisor（II）：WANGYONGSpeciality：NUCLEARPOWERANDTECHNOLOGYSchoolofMechanicalEngineeringShanghaiJiaotongUniversityShanghai,P.R.ChinaJan,2015上海交通大学工程硕士学位论文摘要压水堆核电站工艺系统设计仿真技术研究摘要在国家推

3、进安全高效发展核电的政策背景下，各核电设计单位都投入资源提升核电工程设计的工具应用水平，以期用先进的手段提升核电工程设计的效率、保证设计结果的准确性，保证核电工程的安全性。核电站的核工艺系统数量庞大、结构组成复杂、介质种类也不同，有管网类型的流体分配、也有传热传质的交换，即使是一维流体范畴的常规计算分析工作量也很大，而且传统的手工计算效率较低，在应对复杂流体状态时准确性降低，故使用CAE工具进行一维流体的设计仿真分析成为大势所趋。本文通过对Flowmaster仿真软件的应用及开发工作，选择某型号核电

4、站中核工艺系统中较为典型的设备冷却水系统、正常余热排出系统及化学和容积控制系统作为主要研究内容，开展相关的设计仿真分析研究工作。设备冷却水系统是典型管网系统、具有庞杂性，对该系统的研究以各用户设备的流量平衡和热量分配研究作为重点；正常余热排出系统因其系统工作的复杂性，既涉及到流动问题、也涉及到换热问题，瞬变的工况较多，对该系统的瞬态换热特性开展了研究；化学和容积控制系统是典型的热交换系统，换热器较多、较复杂，本文对热交换器也作了研究。仿真分析的结果与设计值的偏差在可接受范围内，证明了设计的合理性，同

5、时对于孔板阻力系数、阀门开度等的预估计算也可指导现场I上海交通大学工程硕士学位论文摘要系统调试时的硬件参数设定，能够提升调试工作的效率。关键词：设备冷却水系统，正常余热排出系统，流量分配，瞬态，仿真II上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTSTUDYONPROCESSSYSTEMDESIGNSIMULATIONTECHNIQUEOFPRESSURIZEDWATERREACTORNUCLEARPOWERPLANTABSTRACTUnderthebackgroundofsafeandefficie

6、ntpolicytopromotethedevelopmentofnuclearpower,allnuclearpowerdesigncompaniesinvesttheirresourcestoimprovenuclearpowerengineeringdesigntoolapplicationlevel,inordertoimprovetheefficiencyofnuclearpowerengineeringdesign,guaranteetheaccuracyofdesignresults,

7、ensurethesafetyofnuclearpowerengineeringbymeansoftheadvancedtools.Nuclearpowerplantnuclearprocesssystemsarelargeandcomplexstructureswhichcontaindifferentmediatypes,pipenetworkandthephenomenaofheatexchange.Theone-dimensionalfluidanalysisworkloadisbig,an

8、dthetraditionalmanualcalculationefficiencyislow.Whendealingwiththecomplexfluid,theaccuracyisreduced.SotheuseofCAEtoolsforone-dimensionalfluiddesignsimulationanalysishasbecomethetrendoftheengineeringdesign.Inthispaper,bymeansoftheapplica