view in publisher's site

Analysis of the passive heat removal enhancement for AP1000 containment due to the partially wetted coverage

Highlights•Heat removal by steam condensation, thermal conduction and evaporation is the most important scheme for AP1000 PCCS. Traditionally, studies on containment wall condensation and evaporation have been widely made, while it lacks studies on the shell two-dimension (2-D) thermal conduction. Currently, based on the known heat and mass transfer correlations and the phenomenon from water wetted coverage test, the physical model for 2-D thermal conduction is given and numerical simulation is then made. By discussions, it forms the following highlights.•The partially wetted surface can enhance the whole heat transfer process (including inner condensation, wall thermal conduction and outside cooling) and the maximum enhancement factor can be as large as 63%. There is an enhancement peak at around dry strip fraction a = 90%. When L is less than 0.03 m, its influence on heat transfer is small and the enhancement is mainly affected by dry coverage. However, for larger L, both α and L contribute much to larger enhancement.•Location at the spring line is often used for safety analysis and the dry strip fraction there for AP1000 is mainly at 10%–80%. Accordingly, further analysis is made on L (0.03 < L < 0.3) and a fitting expression is given for α = 10%–80%. It could be used to improve the corresponding software and it could also be used for containment scaling-down criteria analysis.AbstractAP1000 containment uses the water film evaporation, coupled with containment inner condensation, to remove the core decay heat. However, water film cannot fully cover heat transfer surface and dry-wetted strips appear. As a result, heat transfer within the containment shell is a two-dimension thermal conduction. Current work numerically studied the AP1000 heat removal enhancement due to the partially wetted coverage phenomenon. It used the evaporation and condensation boundary conditions and Fluent software to calculate the local heat fluxes and their distributions. Results show that the maximum heat transfer enhancement can reach 63% and this enhancement peak appears when the dry strip fraction approximately equals 90%. The influences of dry coverage and dry-wet strip width were carefully discussed. It indicates that the heat transfer enhancement for small dry-wet strip is linear with dry strip fraction (0 < α < 80%). Finally, according to the wetted coverage ranges for AP1000 passive containment cooling system, an empirical correlation for heat transfer enhancement is given and it can be used to improve PCCS analysis.

تحلیل افزایش انتقال حرارت غیرفعال برای مهار AP۱۰۰۰ به دلیل پوشش جزیی تر

نکات مهم: انتقال حرارت با بخار بخار، رسانش گرمایی و تبخیر مهم‌ترین طرح برای AP۱۰۰۰ PCCS است. به طور سنتی مطالعات بر روی چگالش دیواره مهار و تبخیر به طور گسترده انجام شده‌است، در حالی که آن فاقد مطالعات بر روی هدایت حرارتی دو بعد پوسته (۲ - D)است. در حال حاضر براساس پدیده انتقال جرم و انتقال جرم و پدیده حاصل از آزمایش پوشش آب، مدل فیزیکی برای رسانش گرمایی دو بعدی داده می‌شود و شبیه‌سازی عددی انجام می‌شود. با بحث، هایلایت های زیر را شکل می‌دهد. سطح مقطع wetted می‌تواند کل فرآیند انتقال حرارت را افزایش دهد (از جمله چگالش داخلی، رسانش گرمایی دیوار و خنک سازی خارجی)و ضریب افزایش حداکثر می‌تواند به اندازه ۶۳ درصد باشد. حداکثر میزان افزایش در اطراف نوار خشک حدود ۹۰ % است. وقتی L کم‌تر از ۰.۰۳ متر بود، تاثیر آن بر انتقال حرارت کم بوده و افزایش عمدتا تحت‌تاثیر پوشش خشک قرار می‌گیرد. با این حال برای L، هر دو α و L بیشتر به افزایش بزرگ‌تر کمک می‌کنند. - موقعیت در خط فنر اغلب برای آنالیز ایمنی مورد استفاده قرار می‌گیرد و بخش خشک لایه برای AP۱۰۰۰ عمدتا در ۱۰ تا من‌های ۸۰ درصد است. بر این اساس، تحلیل بیشتر در L (۰.۰۳ < L < ۰.۳)انجام شد و یک عبارت مناسب برای α = ۱۰ درصد - من‌های ۸۰ درصد داده شد. همچنین می توان از آن برای بهبود نرم‌افزار مربوطه استفاده کرد و همچنین می توان از آن برای معیار کاهش مقیاس بندی جلوگیری کرد. با این حال، فیلم آب نمی‌تواند به طور کامل سطح انتقال حرارت و نوارهای خشک را پوشش دهد. در نتیجه انتقال حرارت درون پوسته پوشش یک رسانش گرمایی دو بعدی است. کار فعلی به صورت عددی، افزایش انتقال حرارت AP۱۰۰۰ به علت پدیده پوشش جزیی تر را مورد مطالعه قرار داد. این روش از شرایط مرزی تبخیر و متراکم و نرم‌افزار Fluent برای محاسبه شار حرارتی محلی و توزیع‌های آن‌ها استفاده می‌کرد. نتایج نشان می‌دهد که حداکثر افزایش انتقال حرارت می‌تواند به ۶۳ درصد برسد و این اوج افزایش هنگامی ظاهر می‌شود که نوار خشک تقریبا برابر با ۹۰ % است. تاثیرات پوشش خشک و عرض نوار خشک با دقت مورد بحث قرار گرفتند. این نشان می‌دهد که افزایش انتقال حرارت برای نواری کوچک خشک با نوار خشک خطی است (۰ < α - ۸۰ %). در نهایت، با توجه به پوشش wetted برای سیستم خنک‌کننده کنترل غیرفعال، یک همبستگی تجربی برای افزایش انتقال حرارت ارائه شده‌است و می توان از آن برای بهبود تجزیه و تحلیل PCCS استفاده کرد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Safety, Risk, Reliability and Quality
  • ترجمه مقاله Safety, Risk, Reliability and Quality
  • مقاله ایمنی، ریسک، قابلیت اعتماد و کیفیت
  • ترجمه مقاله ایمنی، ریسک، قابلیت اعتماد و کیفیت
  • مقاله Nuclear Energy and Engineering
  • ترجمه مقاله Nuclear Energy and Engineering
  • مقاله انرژی و مهندسی هسته‌ای
  • ترجمه مقاله انرژی و مهندسی هسته‌ای
  • مقاله General Materials Science
  • ترجمه مقاله General Materials Science
  • مقاله علوم مواد عمومی
  • ترجمه مقاله علوم مواد عمومی
  • مقاله Waste Management and Disposal
  • ترجمه مقاله Waste Management and Disposal
  • مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • ترجمه مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
  • مقاله Nuclear and High Energy Physics
  • ترجمه مقاله Nuclear and High Energy Physics
  • مقاله فیزیک هسته‌ای و ذرات اتمی
  • ترجمه مقاله فیزیک هسته‌ای و ذرات اتمی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.