[发明专利]一种核电站堆坑通风系统散热特性测试方法

说明书

本发明涉及一种核电站堆坑通风系统散热特性测试方法，包括建立散热特性测试装置模型，散热特性测试装置模型包括堆坑区域模型、通风系统模型和加热系统模型，获得通风系统模型的热负荷W，获得通风系统模型的气体平均温度获得堆坑区域模型的壁面平均温度获得堆坑区域模型的堆容器的总面积A，计算通风系统的换热系数α；利用散热特性测试装置模型中的堆坑区域模型模拟了核电站堆坑，节约了1比1模型建立的成本，保证了试验模型与原型的流动相似，模型相似率和模型试验的实际可操作性都较高，具备很好的实用性。

技术领域

本发明属于核电站堆坑通风系统测试技术领域，具体涉及一种核电站堆坑通风系统散热特性测试方法。

背景技术

堆坑通风系统是核岛工程的重要组成部分，主要用于堆坑区域的通风冷却。由于堆坑通风系统的空气流动空间的空气流场比较复杂，很难用现有的经验公式去准确地获取系统的散热特性。国内已建、在建核电厂中堆坑通风系统的散热特性均采用传统经验估算方法确定，对于堆坑内部散热特性均未开展过详细的散热特性模拟测试，而堆坑通风系统的原型尺寸较大，在现有的技术条件下，开展1:1模型试验研究，存在成本高、难度大的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种能够通过模型模拟堆坑通风系统进而了解堆坑通风系统的散热特性的核电站堆坑通风系统散热特性测试方法。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种核电站堆坑通风系统散热特性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)、建立散热特性测试装置模型，散热特性测试装置模型包括堆坑区域模型、通风系统模型和加热系统模型；

步骤(2)、获得通风系统模型的热负荷W；

步骤(3)、获得通风系统模型的气体平均温度

步骤(4)、获得堆坑区域模型的壁面平均温度

步骤(5)、获得堆坑区域模型的堆容器的总面积A；

步骤(6)、计算通风系统的换热系数α；

进一步，堆坑区域模型包括堆坑外壳、堆容器、堆顶固定屏蔽部和多个贯穿件，堆坑外壳的底部具有支撑裙，堆容器位于堆坑外壳的内部且设置在支撑裙上，堆容器包括从上至下依次连接设置的圆柱形的颈部、截头圆锥形的锥顶段、圆柱形的直筒段和下封头；堆顶固定屏蔽部安装在堆坑外壳的上部，包括顶板、底板和环形侧壁，堆顶固定屏蔽部中部形成有固定屏蔽腔；多个贯穿件贯穿固定屏蔽腔，多个贯穿件的上端固定于顶板，多个贯穿件的下端延伸穿过底板至锥顶段上方且与锥顶段相间隔。

进一步，加热系统包括多个硅胶电加热片，多个硅胶电加热片分别粘附于锥顶段、直筒段和下封头的内壁上。

进一步，通风系统模型包括第一送风管、第二送风管、第三送风管、排风管以及测量系统，第一送风管和第二送风管都与堆坑外壳的下部相连通，排风管与堆坑外壳的上部相连通；第三送风管与堆顶固定屏蔽部相连通，测量系统用于测定第一送风管、第二送风管、第三送风管和排风管的空气温度，测量系统还用于测定锥顶段、直筒段和下封头的壁面温度。

进一步，通风系统模型还包括正五边形送风环管和正四边形送风环管，第一送风管有五个，五个第一送风管分别连接正五边形送风环管的五个管段的中部，第三送风管有四个，四个第三送风管分别连接正四边形送风环管的四个顶角；第二送风管有一个，第二送风管连接正五边形送风环管的一个顶角。

进一步，通风系统模型还包括排风管，排风管有十个，十个排风管环绕堆坑外壳设置。

进一步，堆坑区域模型的热负荷W为：其中：为通风系统模型中平均温度条件下的空气密度，为通风系统模型中平均温度条件下的空气比热；Q_s为通风系统模型中的总空气流量，为通风系统模型中排风的平均温度，为通风系统模型中送风的平均温度。