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清华大学学报(自然科学版)  2018, Vol. 58 Issue (2): 188-191    DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.25.005
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HTR-PM主氦风机电机冷却性能分析
莫非, 张佑杰, 王宏, 张勤昭
清华大学 核能与新能源技术研究院, 先进核能技术协同创新中心, 先进反应堆工程与安全教育部重点实验室, 北京 100084
HTR-PM helium circulator motor cooling
MO Fei, ZHANG Youjie, WANG Hong, ZHANG Qinzhao
Key Laboratory of Advanced Reactor Engineering and Safety, Ministry of Education, Collaborative Innovation Center of Advanced Nuclear Energy Technology, Institute of Nuclear and New Energy Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China
全文: PDF(1573 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 HTR-PM(high temperature reactor-pebblebed modules)主氦风机是高温气冷堆的重要部件,使用氦气作为工作介质。由于空间结构限制,主氦风机采用了自带风冷的一体化结构,通过专设冷却装置将电机热量带出。为了能针对性地设计辅助叶轮,需要得到电机冷却流道的流动特性和传热特性等热工参数。该文针对主氦风机特殊的冷却流道进行了实验研究,通过对氮气工质下的实验获得了HTR-PM的特殊风冷系统的流动特性和传热特性,并向氦气工质下的特性进行类推。根据实验分析和理论计算,给出了冷却系统的优化方案。该方案将为下一步HTR-PM主氦风机辅助叶轮的设计和优化提供重要基础。
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莫非
张佑杰
王宏
张勤昭
关键词 气冷堆主氦风机冷却系统热工特性    
Abstract:The helium circulator is an important part of the HTR-PM which uses helium as its working medium. Due to the limited space in the HTR-PM, the main helium fan uses a self-contained, air-cooled integrated structure to remove the motor heat. The auxiliary impeller design is then based on the flow characteristics and heat transfer characteristics of the motor cooling flow. Experiments using nitrogen as the working fluid were conducted to study the flow and heat transfer characteristics of the HTR-PM air-cooling system with the results extended to the helium working fluid. The experimental and theoretical results were used to optimize the cooling system design for the next HTR-PM main helium turbine auxiliary impeller design and optimization.
Key wordsgas-cooled reactor    helium circulator    cooling system    thermal properties
收稿日期: 2017-01-11      出版日期: 2018-02-15
ZTFLH:  TL424  
通讯作者: 张佑杰,研究员,E-mail:zhangyj@tsinghua.edu.cn     E-mail: zhangyj@tsinghua.edu.cn
引用本文:   
莫非, 张佑杰, 王宏, 张勤昭. HTR-PM主氦风机电机冷却性能分析[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2018, 58(2): 188-191.
MO Fei, ZHANG Youjie, WANG Hong, ZHANG Qinzhao. HTR-PM helium circulator motor cooling. Journal of Tsinghua University(Science and Technology), 2018, 58(2): 188-191.
链接本文:  
http://jst.tsinghuajournals.com/CN/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.25.005  或          http://jst.tsinghuajournals.com/CN/Y2018/V58/I2/188
  图1 主氦风机结构图
  图2 主氦风机全性能实验系统示意图
  图3 主氦风机电机工程样机结构示意图
  表1 各工况点附近数据
  图4 努塞尔数 Nu与雷诺数R e 的传热特性曲线
  图5 阻力系数f 与雷诺数R e 的拟合函数曲线
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