大功率先进压水堆压力容器外部自然循环冷却数值研究
发布时间：2021-04-19 07:24
压力容器外部冷却（ERVC）作为严重事故管理策略中压力容器内熔融物滞留（IVR）的一部分已得到了广泛应用。ERVC措施是通过压力容器外的保温层和压力容器之间的单相或两相循环流动实现的，冷却水循环流动的过程会带走堆芯熔融物重定位至下封头所产生的热量，因此冷却水的自然循环能力以及冷却水与压力容器壁之间的换热能力决定了ERVC的有效性。本论文采用RELAP5系统安全分析程序模拟并评价了ERVC在大功率先进压水堆应用中的热工水力行为特性。首先，论文对RELAP5程序模拟大功率先进压水堆压力容器外部冷却的建模过程和重要热工水力部件进行了描述，并采用现有热工水力实验数据评估了RELAP5程序对压力容器外部冷却现象的适用性。其次，本文针对1700MWe大功率反应堆进行了稳态计算研究，选取几个对ERVC有关键影响的流动和几何参数，比如流道的进出口面积，冷却水的入口温度，下封头处的加热功率以及流道的间隙宽度等进行敏感性分析，定性地研究各个参数对ERVC自然循环能力的影响规律。再次，在稳态分析的基础上开展了瞬态计算，研究在严重事故（选取大LOCA事故）发生时ERVC的瞬态响应过程及有效性评价，其中包括对一...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 压力容器外部冷却（ERVC）简介
1.3 国内外研究现状
1.3.1 IVR-ERVC 的应用现状
1.3.2 ERVC 的实验研究现状
1.3.3 ERVC 的数值模拟研究现状
1.4 本文研究内容
第二章 RELAP5 模型建立
2.1 RELAP5 系统程序简介
2.2 系统建模
2.2.1 系统建模总述
2.2.2 RELAP5 建模输入参数
2.3 RELAP5 中模型的给定与选取
2.3.1 壁面传热模型
2.3.2 相间摩擦模型
2.4 本章小结
第三章 RELAP5 程序对 ERVC 的适用性验证
3.1 REPEC 实验装置
3.2 实验台架建模
3.3 实验模拟结果分析
3.3.1 加热功率对循环流动的影响
3.3.2 试验段入口面积对循环流动的影响
3.3.3 试验段出口面积对循环流动的影响
3.3.4 试验段入口温度对循环流动的影响
3.4 本章小结
第四章 CAP1700 的 ERVC 稳态计算结果与分析
4.1 系统守恒验证
4.2 加热功率的影响
4.3 入口面积的影响
4.4 出口面积的影响
4.5 入口温度的影响
4.5.1 入口温度的过冷度较大的情况
4.5.2 入口温度接近沸腾（90℃）的情况
4.6 间隙尺寸的影响
4.7 本章小结
第五章 CAP1700 瞬态计算结果与分析
5.1 基准工况的计算
5.2 入口面积的影响
5.3 出口面积的影响
5.4 注水高度的影响
5.5 间隙尺寸的影响
5.6 相间摩擦模型的影响
5.7 本章小结
第六章 ERVC 系统不稳定性分析
6.1 ERVC 系统不稳定性的理论分析
6.2 系统不稳定性的参数影响
6.3 不稳定性的无量纲分析
6.3.1 无量纲数的选取
6.3.2 系统不稳定性的无量纲边界图
6.4 本章小结
第七章 全文总结
7.1 论文工作总结
7.2 论文创新点
7.3 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]针对REPEC加热实验的RELAP5程序模拟与分析[J]. 李飞,李永春,程旭. 原子能科学技术. 2012(07)
[2]基于RELAP5的单通道自然循环流动不稳定性分析[J]. 邢立淼,郭赟,曾和义. 原子能科学技术. 2010(08)
[3]压水堆核电厂严重事故下堆腔注水措施研究[J]. 武铃珺,郭丁情,曹学武. 原子能科学技术. 2009(01)
[4]自然循环过冷沸腾流动不稳定性实验研究[J]. 谭思超,庞凤阁,高璞珍. 核动力工程. 2006(01)
[5]低温堆工况下流动不稳定性的判别准则[J]. 苏光辉,何斌,郭玉君,张金玲,秋穗正,贾斗南,喻真烷. 西安交通大学学报. 1996(12)
硕士论文
[1]压水堆核电厂ERVC实验回路数值模拟研究[D]. 周卫华.上海交通大学 2010
本文编号：3147106
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 压力容器外部冷却（ERVC）简介
1.3 国内外研究现状
1.3.1 IVR-ERVC 的应用现状
1.3.2 ERVC 的实验研究现状
1.3.3 ERVC 的数值模拟研究现状
1.4 本文研究内容
第二章 RELAP5 模型建立
2.1 RELAP5 系统程序简介
2.2 系统建模
2.2.1 系统建模总述
2.2.2 RELAP5 建模输入参数
2.3 RELAP5 中模型的给定与选取
2.3.1 壁面传热模型
2.3.2 相间摩擦模型
2.4 本章小结
第三章 RELAP5 程序对 ERVC 的适用性验证
3.1 REPEC 实验装置
3.2 实验台架建模
3.3 实验模拟结果分析
3.3.1 加热功率对循环流动的影响
3.3.2 试验段入口面积对循环流动的影响
3.3.3 试验段出口面积对循环流动的影响
3.3.4 试验段入口温度对循环流动的影响
3.4 本章小结
第四章 CAP1700 的 ERVC 稳态计算结果与分析
4.1 系统守恒验证
4.2 加热功率的影响
4.3 入口面积的影响
4.4 出口面积的影响
4.5 入口温度的影响
4.5.1 入口温度的过冷度较大的情况
4.5.2 入口温度接近沸腾（90℃）的情况
4.6 间隙尺寸的影响
4.7 本章小结
第五章 CAP1700 瞬态计算结果与分析
5.1 基准工况的计算
5.2 入口面积的影响
5.3 出口面积的影响
5.4 注水高度的影响
5.5 间隙尺寸的影响
5.6 相间摩擦模型的影响
5.7 本章小结
第六章 ERVC 系统不稳定性分析
6.1 ERVC 系统不稳定性的理论分析
6.2 系统不稳定性的参数影响
6.3 不稳定性的无量纲分析
6.3.1 无量纲数的选取
6.3.2 系统不稳定性的无量纲边界图
6.4 本章小结
第七章 全文总结
7.1 论文工作总结
7.2 论文创新点
7.3 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]针对REPEC加热实验的RELAP5程序模拟与分析[J]. 李飞,李永春,程旭. 原子能科学技术. 2012(07)
[2]基于RELAP5的单通道自然循环流动不稳定性分析[J]. 邢立淼,郭赟,曾和义. 原子能科学技术. 2010(08)
[3]压水堆核电厂严重事故下堆腔注水措施研究[J]. 武铃珺,郭丁情,曹学武. 原子能科学技术. 2009(01)
[4]自然循环过冷沸腾流动不稳定性实验研究[J]. 谭思超,庞凤阁,高璞珍. 核动力工程. 2006(01)
[5]低温堆工况下流动不稳定性的判别准则[J]. 苏光辉,何斌,郭玉君,张金玲,秋穗正,贾斗南,喻真烷. 西安交通大学学报. 1996(12)
硕士论文
[1]压水堆核电厂ERVC实验回路数值模拟研究[D]. 周卫华.上海交通大学 2010
本文编号：3147106
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3147106.html
