Estudio sobre el rendimiento y el mecanismo de operación de un equipo de separación para un generador de vapor de reactor de agua a presión (PWR)
Autores: Yang, Xuelong; Zhu, Chenbing; Zhou, Qiwei; Chen, Jianchong; Mou, Jiegang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio sobre el rendimiento y el mecanismo de operación de un equipo de separación para un generador de vapor de reactor de agua a presión (PWR)
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Dinámica de fluidos computacional
Equipo de separación de vapor y agua
Reactor de agua a presión
Modelo de dos fluidos de Euler
Diámetro de gota de agua
Eficiencia de separación
Licencia
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Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
La dinámica de fluidos computacional (CFD) se adopta para calcular y analizar el rendimiento y el mecanismo de separación de un equipo de separación de vapor-agua para un generador de vapor de reactor de agua a presión (PWR). El flujo bifásico vapor-agua se simula mediante el modelo de dos fluidos de Euler, y se seleccionan varios diámetros representativos de gotas de agua entre 50 y 400 um. Se investiga el mecanismo de influencia del diámetro de la gota de agua en el rendimiento analizando parámetros de flujo como la fracción de volumen de fase, la velocidad y la energía cinética turbulenta. Los resultados muestran que el cálculo y análisis integrado del equipo de separación puede reflejar de manera más precisa el estado de flujo entre los separadores, mejorando la fiabilidad de la predicción del rendimiento y el análisis del mecanismo. Con el aumento del diámetro de la gota de agua, la eficiencia de separación del equipo de separación y de cada separador aumenta gradualmente, la humedad de salida disminuye gradualmente y la pérdida de presión primero disminuye y luego se estabiliza. Cuando se toma 400 um como el valor característico de la distribución real del diámetro de las gotas en la entrada del equipo de separación, la predicción del rendimiento es más precisa, la pérdida de presión de cada separador es relativamente cercana, y la pérdida de presión del separador primario se ve menos afectada por el diámetro de la gota y es menor que la del separador primario de palas en espiral, lo que favorece la consecución de una mayor relación de circulación. La re-entrainment ocurre en las perforaciones del separador primario y en la salida del separador secundario, y se sugiere optimizar la estructura correspondiente para mejorar aún más la eficiencia de separación del equipo de separación.
Descripción
La dinámica de fluidos computacional (CFD) se adopta para calcular y analizar el rendimiento y el mecanismo de separación de un equipo de separación de vapor-agua para un generador de vapor de reactor de agua a presión (PWR). El flujo bifásico vapor-agua se simula mediante el modelo de dos fluidos de Euler, y se seleccionan varios diámetros representativos de gotas de agua entre 50 y 400 um. Se investiga el mecanismo de influencia del diámetro de la gota de agua en el rendimiento analizando parámetros de flujo como la fracción de volumen de fase, la velocidad y la energía cinética turbulenta. Los resultados muestran que el cálculo y análisis integrado del equipo de separación puede reflejar de manera más precisa el estado de flujo entre los separadores, mejorando la fiabilidad de la predicción del rendimiento y el análisis del mecanismo. Con el aumento del diámetro de la gota de agua, la eficiencia de separación del equipo de separación y de cada separador aumenta gradualmente, la humedad de salida disminuye gradualmente y la pérdida de presión primero disminuye y luego se estabiliza. Cuando se toma 400 um como el valor característico de la distribución real del diámetro de las gotas en la entrada del equipo de separación, la predicción del rendimiento es más precisa, la pérdida de presión de cada separador es relativamente cercana, y la pérdida de presión del separador primario se ve menos afectada por el diámetro de la gota y es menor que la del separador primario de palas en espiral, lo que favorece la consecución de una mayor relación de circulación. La re-entrainment ocurre en las perforaciones del separador primario y en la salida del separador secundario, y se sugiere optimizar la estructura correspondiente para mejorar aún más la eficiencia de separación del equipo de separación.