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熔盐堆用U型管壳式换热器的传热与流动特性模拟分析

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Simulation analysis of heat transfer and flow characteristics of a U-tube heat exchanger in a molten salt reactor

摘要: 为更好的理解和掌握熔盐换热器的运行特征,并给熔盐堆中换热器的设计和运行累积经验,本文以美国橡树岭国家实验室10MWt熔盐实验堆(MSRE)用的主换热器为研究对象,基于该换热器的设计参数,应用管壳式换热器的理论计算方法(包括Kern方法和Bell-Delaware方法)、换热器设计软件HTRI Xchanger Suite和计算流体力学方法(Computational Fluid Dynamics, CFD)对换热器的关键性能指标(如换热系数、压降和换热功率)分别进行了计算分析,并与MSRE主换热器的实验数据进行比较分析。结果表明:两种理论计算方法(Kern方法、Bell-Delaware方法)、HTRI软件及CFD仿真模拟的结果与实验结果的差异均在可接受范围内,其中Kern方法与MSRE实验所得的换热量相差最大、约为15%,HTRI软件模拟与MSRE实验所得的总换热系数相差最小、为0.16%;理论计算方法、换热器设计软件及CFD仿真均不同程度适用于熔盐-熔盐换热器设计,且CFD仿真还可对换热器内部传热和流动细节进行直观描述。

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[V1] 2024-05-12 21:59:24 ChinaXiv:202405.00114V1 下载全文
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