自然循环蒸汽发生器二次侧流动与传热特性数值模拟

摘要

为研究与传热管破损紧密相关的二次侧横流能量等流动与传热特性,使用Fluent软件中的多孔介质模型,模拟传热管束、汽水分离器和支撑板阻力.一次侧向二次侧的放热以内热源的形式加载到模型中,基于k-ε湍流模型,并结合两相漂移流模型计算,得到了立式自然循环蒸汽发生器二次侧流体温度、空泡份额、速度沿轴向高度的变化规律,同时分析了直管区和弯管区二次侧流体的横流速度和横流能量.结果表明:直管区第二块支撑板(2.3 m高度)处和弯管区沿圆周由热侧向冷侧80°和100°附近横流能量较大,分别约为300、550 J/m3,传热管破损几率较大;在进行蒸汽发生器设计时,建议减小第二块支撑板处的二次侧流动阻力,增加最内层汽水分离器和蒸汽发生器中心轴线之间的距离,从而减小传热管破损几率.