鋼制安全殼外空氣流道內(nèi)的流動及傳熱特性研究.pdf

1、安全殼外空氣流道屬于安全殼冷卻系統(tǒng)的一部分，來自大氣環(huán)境的冷卻空氣進入流道后通過與鋼制安全殼外側(cè)壁面產(chǎn)生對流換熱作用，導(dǎo)出安全殼內(nèi)部產(chǎn)生的熱量?？諝饬鞯澜Y(jié)構(gòu)對于防止事故工況下由于安全殼內(nèi)部溫度和內(nèi)部壓力過高而對安全殼完整性構(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及傳熱特性，研究不同因素對于流道內(nèi)速度場及溫度場的影響程度，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，使用G

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

3、速度場及溫度場的分布特性，最大熱流值發(fā)生在安全殼的頂部位置。通過計算不同條件下單位時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（283K以下），隨著流道內(nèi)的冷卻空氣流速增大，單位時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，流速對于單位時間冷卻空氣導(dǎo)出熱量的影響十分有限；安全殼的換熱速率對環(huán)段中的空氣溫度有很大的依賴作用。本論文計算得出的結(jié)論與安全殼系統(tǒng)的大尺度試驗數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是相吻合的