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AP1000非能动余热排出系统一、二次侧耦合传热特性实验研究
AP1000非能动余热排出系统一、二次侧耦合传热特性实验研究
摘要：
随着核能的快速发展，核电站的安全问题越来越受关注。AP1000作为第三代核电站的代表，非能动余热排出系统是确保其安全运行的关键设备之一。本文通过实验研究AP1000非能动余热排出系统一、二次侧的耦合传热特性，为核电站安全运行提供一定的理论依据。
一、引言
核电站的安全问题一直是人们关注的焦点，特别是在核反应堆发生事故时，如何排出大量的热量成为了关键问题。AP1000非能动余热排出系统是AP1000核电站中的重要组成部分，能够在发电机组丧失动力的情况下通过自然对流排出余热，保证核反应堆的安全运行。
二、AP1000非能动余热排出系统简介
AP1000非能动余热排出系统由一次侧和二次侧组成。一次侧是核反应堆的主回路，通过循环水泵将热冷却剂循环到蒸发器和湿式冷却塔，然后再回到核反应堆。二次侧是蒸汽回路，将蒸汽通过蒸汽发生器转化为冷却剂，然后进入蒸汽冷凝器冷凝为液态，并通过循环水泵回到蒸发器。
三、实验方法
本次实验通过搭建AP1000非能动余热排出系统模型，对其一、二次侧进行耦合传热研究。首先利用试验装置模拟核反应堆的工况，调节一次侧循环水泵的流量和温度，得到一次侧流量变化对二次侧蒸汽冷凝器温度的影响。其次，通过改变二次侧循环水泵的流量和温度，观察其对一次侧湿式冷却塔的影响。最后，对实验数据进行处理分析，得出一、二次侧耦合传热特性的关键参数。
四、实验结果
实验结果表明，一次侧流量的变化对二次侧蒸汽冷凝器温度有明显的影响。流量增大时，蒸汽冷凝器温度降低；反之，流量减小时，蒸汽冷凝器温度升高。二次侧循环水泵的流量和温度对一次侧湿式冷却塔的影响较小，主要由一次侧循环水泵的流量决定湿式冷却塔的冷却效果。
五、实验分析
通过实验研究发现，AP1000非能动余热排出系统的一、二次侧耦合传热特性是相互影响的。一次侧的流量变化会导致二次侧蒸汽冷凝器温度的变化，进而影响二次侧循环水泵的运行参数。同时，二次侧循环水泵的流量和温度对一次侧湿式冷却塔的冷却效果有一定的影响。
六、结论与展望
通过本次实验研究，得出了AP1000非能动余热排出系统一、二次侧耦合传热特性的关键参数。这些参数可以为核电站的安全运行提供一定的理论依据。未来的研究可以进一步探讨不同工况下的耦合传热特性，优化非能动余热排出系统的设计。
参考文献：
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[2]ZhaoX，ChenY，TianH.ExperimentalstudyontheheattransferperformanceofAP1000passiveresidualheatremovalsystem[C].Proceedingofthe10thInternationalTopicalMeetingonNuclearReactorThermal-Hydraulics.2010:859-865.