实验目的

1. 熟悉流动不稳定性程序使用方法;

2. 掌握流动不稳定性程序输入卡的编写方法;

3. 掌握流动不稳定性程序调试方法;

4. 开展流动不稳定性的计算分析。




实验原理

该流动不稳定性程序为时域分析程序,通过求解质量、动量、能量守恒方程获得流道内流量、压力、温度等参数随时间的变化,因此可以通过采用程序对可能发生流动不稳定性现象的系统或对象进行仿真计算,获得相应的流动不稳定性数据。

程序中包含管道部件、管网部件、SG部件、泵部件等。对于图1所示的并联通道系统,计算前对其建模,如图2所示,对于进口段和出口段,程序中可以采用管道部件进行模拟;对于并联的加热段,程序中可以采用SG部件进行模拟;对于并联通道进口处的流量分配装置,在程序可以采用管网部件进行模拟。通过对各个部件建立相应的三守恒方程,利用Gear算法对方程进行求解,获得各个步长下热工水力参数值。通过观察并联双管流量的变化判断流动不稳定性的发生。     undefined

1 并联双管系统

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2 并联双管模型

程序也可用于反应堆中带蒸汽发生器环路的流动不稳定性分析,如图3所示为典型的蒸汽发生器流动不稳定性分析系统,对其进行建模,如图4所示,程序中有泵部件可用于模拟回路中的泵,对于冷凝器、汽轮机等结构可采用阻力件部件进行模拟。计算中通过求解方程获得各热工参数的变化,通过观察流量波动幅值判断流动不稳定性的发生。

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3 典型流动不稳定性分析系统简图

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4 流动不稳定性分析系统模型




实验仪器设备

实验为仿真实验,仿真程序需在Windows 7及以上系统上运行。




实验材料

流动不稳定性分析程序。




实验教学方法

通过上机演练进行教学。




实验方法与步骤

通过上机演练进行教学。




实验结果与结论要求

实验结果为流动不稳定性程序的输出文件,其中包含了流量、压力、温度等参数随时间的变化关系。学生应掌握对输出文件进行处理分析的方法,学会绘制各参数随时间变化曲线,并能通过曲线判断流动不稳定性是否发生。




实验考核要求

1. 掌握流动不稳定性程序输入卡编写方法;

2. 掌握流动不稳定性程序运行方法;

3. 掌握流动不稳定性程序输出结果处理方法;




面向学生要求

进行该项实验的学生应具备以下要求:

1. 熟悉核反应堆热工水力分析;

2. 熟悉流动不稳定性的分类及相应的判断标准。