刘尚华
- 作品数：8 被引量：12H指数：2
- 供职机构：哈尔滨工程大学动力与能源工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金黑龙江省博士后科研启动基金更多>>
- 相关领域：核科学技术化学工程动力工程及工程热物理更多>>
- 传热管泄漏对蒸汽发生器动态特性的影响
- 2015年
- 以大亚湾核电站蒸汽发生器为研究对象,建立了基于漂移流理论的蒸汽发生器一维动态数学模型及传热管泄漏模型,并进行了蒸汽发生器不同工况下的稳态仿真。在验证所建立漂移流模型和传热管泄漏模型的基础上,研究了不同工况下传热管泄漏位置及泄漏流量对蒸汽发生器关键参数的影响。研究结果表明,所建立的漂移流模型和传热管泄漏模型能准确反映不同泄漏情况下蒸汽发生器质量含汽率及蒸汽压力等关键参数的变化规律,泄漏发生在热端沸腾段入口处时各参数变化最显著,泄漏量为冷却剂流量的5%时出口质量含汽率由0.261降到0.163。基于漂移流理论传热管泄漏对蒸汽发生器动态特性影响的成功预测,为蒸汽发生器传热管泄漏事故的监测与防范措施的制定提供一定参考。
- 孙宝芝史建新雷雨李娜郑陆松刘尚华
- 关键词：蒸汽发生器热工水力特性
- 蒸汽发生器传热管双向流固耦合数值分析被引量：1
- 2016年
- 以大亚湾核电站蒸汽发生器为原型,考虑一、二次侧流体的共同作用,进行蒸汽发生器传热管双向流固耦合数值模拟。计算结果表明:所采用的双向流固耦合方法能较好地捕捉到蒸汽发生器传热管的位移变化规律,传热管中心截面的位移最大,且平衡时向第3象限偏移,由于流体弹性不稳定性的影响,X、Y方向的位移大小并不相等。沿传热管高度方向应力关于中心截面(0.5m)对称分布,固定端附近由于固定约束的作用产生应力集中应力最大。不同截面上应力沿圆周方向的分布规律相似,受传热管位移的影响关于20°和200°所连的直线对称分布,在20°和200°附近出现应力极值。蒸汽发生器传热管双向流固耦合方法可为蒸汽发生器安全运行提供理论参考。
- 赵颍杰孙宝芝史建新干依燃刘尚华
- 关键词：蒸汽发生器数值模拟流固耦合应力
- 直流蒸汽发生器蒸干及蒸干后传热数值分析
- 2016年
- 准确预测直流蒸汽发生器流动沸腾及蒸干对其设计、安全可靠运行极其重要。通过对B&W公司直流蒸汽发生器进行合理简化,引入两流体三流场数学模型及壁面热通量分区模型,分别进行基于常热通量和耦合传热的蒸汽发生器流动沸腾数值模拟。结果表明:蒸干发生时传热性能急剧下降,常热通量边界下壁温升高的幅度相当大(约300K·m^(-1)),而耦合传热边界下壁温飞升幅度约为25K·m^(-1),与实际情形相一致;两种热边界中预热区会发生过冷沸腾,壁面处传热由液相对流换热、淬火换热和蒸发换热3部分构成,核态沸腾区蒸发换热为主要换热方式,同时伴随着液相对流换热和淬火换热,蒸干发生时淬火换热和蒸发换热全部降到0,在蒸干后传热区域换热方式为气相对流换热。
- 史建新孙宝芝赵颍杰刘尚华张琳琳
- 关键词：传热多相流相变
- 直流蒸汽发生器全范围流动与传热数值模拟被引量：1
- 2017年
- 以B&W公司实际运行的直流蒸汽发生器为原型,采用两流体三流场数学模型数值模拟直流蒸汽发生器二次侧单相液对流换热区、核态沸腾区、蒸干后区域、过热区(即全范围)的流动沸腾换热现象。结果表明:本文采用的模型可较好地预测直流蒸汽发生器全范围的流动与传热特性,数值模拟结果与运行数据符合较好;蒸干后质量含汽率低于热平衡质量含汽率,结合壁温变化趋势表明直流蒸汽发生器运行过程中蒸干后区域存在一定程度的热力非平衡;随着流动换热的发展,表面传热系数迅速上升,蒸干的发生导致传热性能急剧下降,在蒸干后区域及过热蒸汽区表面传热系数缓慢上升。
- 史建新孙宝芝于翔赵颍杰刘尚华
- 关键词：直流蒸汽发生器两相流流动传热
- 蒸汽发生器热工特性非轴对称分布数值模拟被引量：1
- 2015年
- 为了研究高温气冷堆蒸汽发生器热工水力参数非轴对称分布特性,以阿贡国家实验室蒸汽发生器为原型,结合其结构特点及工作过程建立单根螺旋管物理模型,模拟蒸汽发生器螺旋管内二回路流体的流动、单相对流换热及相变换热过程。计算结果表明:高温气冷堆蒸汽发生器的壁温、流速等关键参数均呈非轴对称分布,且单相区和相变区关键参数沿管截面周向分布趋势完全相反。单相区由于离心力作用螺旋管外侧水的流速大,换热剧烈,壁温低;进入相变区后由于汽液两相受浮升力与离心力的双重作用蒸汽聚集在螺旋管内侧,气泡扰动强化换热,壁温低。
- 史建新孙宝芝刘尚华韩文静张国磊赵颍杰干依燃
- 关键词：高温气冷堆蒸汽发生器热工水力特性离心力
- 基于传热分区的直流蒸汽发生器换热性能仿真被引量：2
- 2015年
- 针对直流蒸汽发生器二次侧复杂的流动与换热过程,为准确研究其内热力参数空间分布规律,将其分为预热段、过冷沸腾段、饱和核态沸腾段、强制对流蒸发段、缺液段、过热段,基于分布参数法建立了直流蒸汽发生器一维均相流数学模型,并自主开发了可实现自动分段计算的直流蒸汽发生器MATLAB仿真程序。仿真结果表明,基于传热分区的模型能准确预测不同工况下壁温飞升的幅度、位置及各传热区域传热管的长度,得到直流蒸汽发生器工作恶劣区域。所得结果可为预防直流蒸汽发生器超温爆管等事故提供理论支持。
- 干依燃孙宝芝齐洪亮赵颍杰刘尚华史建新
- 关键词：直流蒸汽发生器传热稳态
- 基于流固耦合的蒸汽发生器换热管结构应力分析被引量：5
- 2014年
- 以核电站蒸汽发生器为研究对象,采用两流体模型描述二次侧汽液两相流动及沸腾换热,利用CFX对一、二次侧流体与换热管及支撑板的耦合流动换热进行三维数值模拟,在此基础上提取一、二次侧流体压力载荷,在Workbench平台中实现载荷向结构模型的传递,计算换热管结构应力。流固耦合计算结果表明:支撑板位置处二次侧流体流速迅速增大又快速减小,并且流体湍流耗散急剧增大造成二次侧流体压力损失增大;换热管压力应力取决于一、二次侧流体压差,整体平均压力应力约为58MPa,与实际测量参数相符。
- 孙宝芝郑陆松韩文静张国磊刘尚华
- 关键词：蒸汽发生器汽液两相流流固耦合
- 螺旋直径对螺旋管热工水力不均匀性的影响被引量：2
- 2014年
- 基于相似理论建立螺旋管式蒸汽发生器的"单元管"三维物理模型,采用考虑相间质量、动量、能量传递的两流体模型,结合描述两流体间相变过程的"bulk boiling"热相变模型,对3种螺旋直径(200 mm、500mm、1718mm)的螺旋管内的流动与相变过程进行数值模拟研究。模拟结果表明,流体在离心力的作用下将产生明显的二次流,且螺旋直径越小、流速越高,二次流越明显。在沸腾换热区,螺旋直径对两相流体的相分布有着较大的影响。另外,由于气液分离和二次流的影响,螺旋直径越小,螺旋管截面周向壁温温差越大,且在单相对流换热区截面周向壁温温差显著高于沸腾换热区。
- 刘尚华孙宝芝史建新韩文静张国磊干依燃
- 关键词：热工水力气液两相流数值模拟
