压水核反应堆反射层热传递的数值计算研究
本文选取了反应堆燃料棒中单个圆柱型燃料棒作为研究对象，以均匀介质的单群扩散理论为基础。首先推导了燃料棒传热的基本方程，建立起圆柱体燃料棒几何模型，对其进行两个边界条件的不同设定，计算并讨论了其在正常工作情况下的温度分布。然后讨论了在燃料棒拥有不同厚度反射层时其正常工作条件下的温度分布.最后对该燃料棒模型裸堆和拥有反射层条件下的温度分布进行了比较。
关键词 压水堆 柱型燃料棒 反射层 数值计算
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Numerical Simulation and Study on Heat Transfer of the
Fuel Rod reflector in Pressurized Water Reactor (PWR)
Abstract
The reactor core is the heart of equipment in nuclear power plant. Protecting the safety of the reactor core is the priority among priorities in the process of nuclear power plant operation. Guaranteeing the reactor core in a suitable
cooling condition,which is the premise of avoiding the leakage of radioactive substance.The numerical research on changing of source terms and temperature field changes has been done ,by using unstructured grid and FORTRAN program ,during the process of the operation.
Based on the one-group diffusion theory of uniform medium,singer cylinder fuel rod is taken into consideration. First of all, the fundamental equations are deduced and the fuel rod geometric model is established. By given two different boundary condition, the temperature distributions in normal condition are calculated and discussed. Next the temperature distributions of fuel rod with different reflector in normal operation condition are calculated and discussed. Finally, the comparisons of temperature distribution between fuel rod and fuel rod with reflector are made.
Keywords Pressurized water reactor Cylinder-shaped fuel rod Reflector Numerical calculation
目 次
1 引言 1
1.1研究背景及意义 1
1.2核反应堆研究现状 2
1.3本文主要研究工作 4
2 传热的基本概念与方程 5
2.1热传导微分方程 5
2.2圆柱坐标系 7
2.3球坐标系 8
3 数值模型的温度场分布 9
3.1传热控制方程 9
3.2 算例的数值计算与分析 11
3.3本章小结 16
4燃料棒反射层对温度分布的影响 17
4.1计算模型及网格 17
4.2计算结果及分析 18
4.3本章小结 21
结论 22
致谢 23
参考文献 24
1 绪论
1.1 研究背景及意义
火的使用是人类社会从蛮荒踏入文明的一个巨大力量，而火正是能源使用的一种体现。无论古今，可以说每一次能源使用的革新都是人类社会的一次进步。自工业革命伊始，蒸汽机诞生后，化石能源更是开始发挥其推动社会生产技术进步的巨大力量。但是社会生活的发展也伴随着一系列的问题，化石能源的大量使用给人类社会生活带来了极大的影响，诸如之前并未出现过的环境污染问题，种族、地区、国家之间因化石能源的所有权引发的矛盾和暴力冲突等等，以及化石能源枯竭的问题，使得人类不得不重新考虑现有的能源体系是否合理，在现有的能源体系外去寻找新型，可持续发展的能源更是重中之重。