[發(fā)明專利]一種換熱器式非能動安全殼冷卻系統(tǒng)的模擬方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110785696.3
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113704959A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李精精;王輝;黃政;孫婧;周喆;石雪垚;常愿;王賀南;雷寧博;李漢辰;蔡盟利;孫曉暉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10;G06F113/08;G06F113/14;G06F119/08
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;楊方

1.一種換熱器式非能動安全殼冷卻系統(tǒng)的模擬方法，其特征在于，包括：

S100、基于機理實驗，確定換熱器式非能動安全殼冷卻系統(tǒng)的管內(nèi)換熱系數(shù)和管外換熱系數(shù)，以及管道的導(dǎo)熱系數(shù)，所述管外換熱系數(shù)為管外側(cè)流體與管外壁之間的換熱系數(shù)，所述管內(nèi)換熱系數(shù)為管內(nèi)側(cè)流體與管內(nèi)壁之間的換熱系數(shù)；

S200、基于確定的管內(nèi)換熱系數(shù)、管外換熱系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)，以及熱量平衡方程，確定總的熱阻和總的換熱系數(shù)；

S300、基于確定的總的換熱系數(shù)，修正管外換熱系數(shù)、管內(nèi)換熱系數(shù)和管道的導(dǎo)熱系數(shù)；

S400、將修正后的管外換熱系數(shù)、管內(nèi)換熱系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)嵌入壓水堆核電站熱工水力通用計算程序，完成換熱器式非能動安全殼冷卻系統(tǒng)模擬過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，S200包括：

管外側(cè)流體換熱方程：

q_out＝h_cont·(T_cont,bulk-T_tube,out)·S_out (1)

管內(nèi)部熱傳導(dǎo)方程：

管內(nèi)側(cè)流體換熱方程：

q_in＝h_in·(T_tube,in-T_in,bulk)·S_in (3)

S_out＝π·d₂·l (4)

S_in＝π·d₁·l (5)

根據(jù)熱量平衡方程，有：

q_in＝q_tube＝q_out (6)

以管外側(cè)流體溫度T_cont,bulk和管內(nèi)側(cè)流體溫度T_in,bulk為基準(zhǔn)，對管外側(cè)面積而言總的熱阻R_total為：

總的換熱系數(shù)h_total為：

其中，q_out為管外側(cè)流體向管內(nèi)的換熱功率，W；q_tube為管外壁面向內(nèi)壁面的熱傳導(dǎo)功率，W；q_in為管內(nèi)壁向管內(nèi)流體的換熱功率，W；h_cont為管外換熱系數(shù)，W/(m²·K)；h_in為管內(nèi)換熱系數(shù)，W/(m²·K)；T_cont,bulk為管外側(cè)流體溫度，K；T_in,bulk為管內(nèi)側(cè)流體溫度，K；T_tube,out為管外壁溫度，K；T_tube,in為管內(nèi)壁溫度，K；l為管道長度，m；d₁管內(nèi)徑，m；d₂為管外徑，m；S_out為管外傳熱面積，m²；S_in為管內(nèi)傳熱面積，m²；λ為管道的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m·K)。