主泵两相降级对大破口失水事故的影响研究
发布时间：2019-09-17 11:19
【摘要】：大破口失水事故过程中,主泵的工作范围覆盖了单相液、气液两相和单相气工况。在两相工况下,主泵的扬程和转矩发生降级。对于AP1000核电厂,WCOBRA/TRAC被用于大破口失水事故分析,其现有的主泵两相降级数据来源于西屋W93A主泵。为正确模拟AP1000主泵在大破口失水事故过程中的热工水力特性,需对其两相降级特性进行研究。本研究分别采用国际上广泛使用的SEMISCALE和EPRI/CE主泵的两相降级数据进行AP1000冷段双端断裂事故的计算分析,并与原有W93A的计算结果进行对比。结果表明,AP1000主泵两相降级特性对反应堆冷却剂系统压力、破口流量和安注箱流量影响不大。相比于SEMISCALE和EPRI/CE,现有的W93A的两相降级数据将导致更低的堆芯冷却流量和更高的包壳峰值温度最大值,计算结果相对偏于保守。
【图文】：
１ｂ所示。横坐标为α／ｖ或ｖ／α，，纵坐标为Δβ／α２或Δβ／ｖ２。转矩比β＝Ｔｈｙ／ＴＲ，下标ｈｙ代表水力转矩。同样，ＥＰＲＩ／ＣＥ主泵转矩曲线ＢＡＤ和ＢＶＤ不考虑两相降级，纵坐标为０。主泵的Ｍ（α）和Ｎ（α）与α的关系如图２所示。由图２可看出，ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和ＥＰＲＩ／ＣＥ主泵的两相降级试验所获得的试验结果，尤其是Ｔ１－Ｔ２和Ｎ（α）存在较大差别。图１泵扬程和转矩两相差额输入Ｆｉｇ．１Ｔｗｏ－ｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｐｕｔｓｏｆｐｕｍｐｈｅａｄａｎｄｔｏｒｑｕｅ图２泵扬程和转矩降级乘子Ｆｉｇ．２Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｓｏｆｐｕｍｐｈｅａｄａｎｄｔｏｒｑｕｅ２．３结果分析采用ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和ＥＰＲＩ／ＣＥ试验所获得的主泵两相降级数据对ＷＣＯＢＲＡ／ＴＲＡＣ输入卡中原有的Ｗ９３Ａ数据分别进行替换。替换数据包括主泵两相完全降级工况下的Ｈ２和Ｔ２、Ｍ（α）和Ｎ（α）。事故发生后压力容器下降段和上腔室压力的对比如图３所示。由图３可看出，泵两相降级特性的改变对下降段和上腔室压力的变化影响不大。泵侧破口流量和ＲＰＶ侧破口流量如图４所示。冷段双端断裂之后，泵侧和ＲＰＶ侧破口流量迅速上升至峰值流量，随后由于系统压力的下降和单相到两相临界流的转换，喷放流量呈现逐渐下降的趋势。对于泵侧破口流量，Ｗ９３Ａ的计算结果在约５９ｓ后出现的振荡可能由数值计算的不稳定引起。ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和
１ｂ所示。横坐标为α／ｖ或ｖ／α，纵坐标为Δβ／α２或Δβ／ｖ２。转矩比β＝Ｔｈｙ／ＴＲ，下标ｈｙ代表水力转矩。同样，ＥＰＲＩ／ＣＥ主泵转矩曲线ＢＡＤ和ＢＶＤ不考虑两相降级，纵坐标为０。主泵的Ｍ（α）和Ｎ（α）与α的关系如图２所示。由图２可看出，ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和ＥＰＲＩ／ＣＥ主泵的两相降级试验所获得的试验结果，尤其是Ｔ１－Ｔ２和Ｎ（α）存在较大差别。图１泵扬程和转矩两相差额输入Ｆｉｇ．１Ｔｗｏ－ｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｐｕｔｓｏｆｐｕｍｐｈｅａｄａｎｄｔｏｒｑｕｅ图２泵扬程和转矩降级乘子Ｆｉｇ．２Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｓｏｆｐｕｍｐｈｅａｄａｎｄｔｏｒｑｕｅ２．３结果分析采用ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和ＥＰＲＩ／ＣＥ试验所获得的主泵两相降级数据对ＷＣＯＢＲＡ／ＴＲＡＣ输入卡中原有的Ｗ９３Ａ数据分别进行替换。替换数据包括主泵两相完全降级工况下的Ｈ２和Ｔ２、Ｍ（α）和Ｎ（α）。事故发生后压力容器下降段和上腔室压力的对比如图３所示。由图３可看出，泵两相降级特性的改变对下降段和上腔室压力的变化影响不大。泵侧破口流量和ＲＰＶ侧破口流量如图４所示。冷段双端断裂之后，泵侧和ＲＰＶ侧破口流量迅速上升至峰值流量，随后由于系统压力的下降和单相到两相临界流的转换，喷放流量呈现逐渐下降的趋势。对于泵侧破口流量，Ｗ９３Ａ的计算结果在约５９ｓ后出现的振荡可能由数值计算的不稳定引起。ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和
【作者单位】： 上海核工程研究设计院;
【分类号】：TL364.4
本文编号：2536832
【图文】：
１ｂ所示。横坐标为α／ｖ或ｖ／α，，纵坐标为Δβ／α２或Δβ／ｖ２。转矩比β＝Ｔｈｙ／ＴＲ，下标ｈｙ代表水力转矩。同样，ＥＰＲＩ／ＣＥ主泵转矩曲线ＢＡＤ和ＢＶＤ不考虑两相降级，纵坐标为０。主泵的Ｍ（α）和Ｎ（α）与α的关系如图２所示。由图２可看出，ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和ＥＰＲＩ／ＣＥ主泵的两相降级试验所获得的试验结果，尤其是Ｔ１－Ｔ２和Ｎ（α）存在较大差别。图１泵扬程和转矩两相差额输入Ｆｉｇ．１Ｔｗｏ－ｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｐｕｔｓｏｆｐｕｍｐｈｅａｄａｎｄｔｏｒｑｕｅ图２泵扬程和转矩降级乘子Ｆｉｇ．２Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｓｏｆｐｕｍｐｈｅａｄａｎｄｔｏｒｑｕｅ２．３结果分析采用ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和ＥＰＲＩ／ＣＥ试验所获得的主泵两相降级数据对ＷＣＯＢＲＡ／ＴＲＡＣ输入卡中原有的Ｗ９３Ａ数据分别进行替换。替换数据包括主泵两相完全降级工况下的Ｈ２和Ｔ２、Ｍ（α）和Ｎ（α）。事故发生后压力容器下降段和上腔室压力的对比如图３所示。由图３可看出，泵两相降级特性的改变对下降段和上腔室压力的变化影响不大。泵侧破口流量和ＲＰＶ侧破口流量如图４所示。冷段双端断裂之后，泵侧和ＲＰＶ侧破口流量迅速上升至峰值流量，随后由于系统压力的下降和单相到两相临界流的转换，喷放流量呈现逐渐下降的趋势。对于泵侧破口流量，Ｗ９３Ａ的计算结果在约５９ｓ后出现的振荡可能由数值计算的不稳定引起。ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和
１ｂ所示。横坐标为α／ｖ或ｖ／α，纵坐标为Δβ／α２或Δβ／ｖ２。转矩比β＝Ｔｈｙ／ＴＲ，下标ｈｙ代表水力转矩。同样，ＥＰＲＩ／ＣＥ主泵转矩曲线ＢＡＤ和ＢＶＤ不考虑两相降级，纵坐标为０。主泵的Ｍ（α）和Ｎ（α）与α的关系如图２所示。由图２可看出，ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和ＥＰＲＩ／ＣＥ主泵的两相降级试验所获得的试验结果，尤其是Ｔ１－Ｔ２和Ｎ（α）存在较大差别。图１泵扬程和转矩两相差额输入Ｆｉｇ．１Ｔｗｏ－ｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｐｕｔｓｏｆｐｕｍｐｈｅａｄａｎｄｔｏｒｑｕｅ图２泵扬程和转矩降级乘子Ｆｉｇ．２Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｓｏｆｐｕｍｐｈｅａｄａｎｄｔｏｒｑｕｅ２．３结果分析采用ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和ＥＰＲＩ／ＣＥ试验所获得的主泵两相降级数据对ＷＣＯＢＲＡ／ＴＲＡＣ输入卡中原有的Ｗ９３Ａ数据分别进行替换。替换数据包括主泵两相完全降级工况下的Ｈ２和Ｔ２、Ｍ（α）和Ｎ（α）。事故发生后压力容器下降段和上腔室压力的对比如图３所示。由图３可看出，泵两相降级特性的改变对下降段和上腔室压力的变化影响不大。泵侧破口流量和ＲＰＶ侧破口流量如图４所示。冷段双端断裂之后，泵侧和ＲＰＶ侧破口流量迅速上升至峰值流量，随后由于系统压力的下降和单相到两相临界流的转换，喷放流量呈现逐渐下降的趋势。对于泵侧破口流量，Ｗ９３Ａ的计算结果在约５９ｓ后出现的振荡可能由数值计算的不稳定引起。ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和
【作者单位】： 上海核工程研究设计院;
【分类号】：TL364.4
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