适用于快中子临界堆以及外源驱动次临界堆的系统安全分析程序开发
发布时间：2021-10-19 12:01
伴随着核能的发展,乏燃料的处理问题日益严峻。加速器驱动次临界系统（ADS）可以有效嬗变乏燃料中的长寿命高放射性核素,在国内外得到广泛关注与支持。国内的ADS研究已经从概念研究转至系统集成装置建设阶段,最终目标是建设大功率工业级应用装置。目前,国内对于ADS次临界堆的系统安全分析主要采用RELAP5程序,其中子学求解采用点堆模型,不适用于次临界系统,开发基于三维输运的核热耦合系统分析程序有其必要性。本文目标是开发和验证具有自主知识产权的三维核热耦合系统安全分析程序,目的是为ADS铅铋冷却次临界堆的安全分析和技术方案优化提供有效手段。论文工作中,首先自主开发系统热工水力学程序,并与确定论分析程序DAISY内耦合,形成三维核热耦合安全分析程序IMPC-transient。程序中建立了一套完整的主回路热工水力理论模型,包括:堆芯、换热器、腔室、管道、主泵等,采用有限体积法离散微分方程,利用高斯消元法或者雅可比迭代法求解代数方程组。程序采用Fortran语言开发,可在纯热工和核热耦合两种模式下运行,核热耦合模式下中子学模块可选择求解零维的点堆中子动力学方程,也可选择求解三维的中子输运方程。其次,...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)甘肃省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
ADS原理示意图
直到热工反馈参数的整体相对偏差满足精度要求。瞬态计算时（见图2-15 右侧），首先根据上一时间步计算的热工反馈参数更新截面，接着计算功率和温度场。反复计算，直到总时间到达要求。开始点堆方程求解瞬态热工水力计算current<Ttotal结束反应性反馈求解PowTfuel/TcoolantDensitycoolantRhocurrent=current+dt,RhoCurrent=0.0
imental Breeder Reactor II）反应堆位于爱荷华设计并建造使用。反应堆从 1964 年开始运行EBR-II 反应堆的主回路部分。在 EBR-II 运行一系列试验，用以证明液态金属反应堆的被Shutdown Heat Removal Test）系列实验在 19态金属堆的设计、为快堆计算程序验证提供事故瞬态下反应堆能主动停堆并带走衰变热到 2016 年 6 月，IAEA 开展了一项针对钠冷来自 11 个国家的 19 家单位参与了这项 CR项目的一个目的是根据 EBR-II 反应堆 SHRT-快堆计算程序验证；第二个目的是通过国际和反应堆设计人才。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RELAP5和FLUENT的多尺度耦合分析方法研究[J]. 赵鹏程,刘紫静,于涛. 原子能科学技术. 2018(09)
[2]基于RELAP5 MOD3.2的钠冷快堆热工水力系统分析程序开发及验证[J]. 宋健,谭超,唐思邈,刘利民,田文喜,巫英伟,秋穗正,苏光辉. 原子能科学技术. 2017(06)
[3]A new method for compensation and rematch of cavity failure in the C-ADS linac[J]. 薛舟,戴建枰,孟才. Chinese Physics C. 2016(06)
[4]New concept for ADS spallation target: Gravity-driven dense granular flow target[J]. YANG Lei,ZHAN WenLong. Science China（Technological Sciences）. 2015(10)
[5]铅铋冷却次临界堆反应性引入下的中子学动态特性分析[J]. 陈森,金鸣,陈志斌,柏云清,赵柱民,吴宜灿. 核安全. 2014(02)
[6]三维物理-热工耦合系统RECON的开发与验证[J]. 刘余,李峰,张虹,张渝. 原子能科学技术. 2012(10)
[7]未来先进核裂变能——ADS嬗变系统[J]. 詹文龙,徐瑚珊. 中国科学院院刊. 2012(03)
[8]用于池式快堆系统分析的钠池三维模型开发[J]. 隋丹婷,陆道纲,张盼. 原子能科学技术. 2012(04)
[9]AP1000非能动余热排出系统建模与瞬态数值分析[J]. 王伟伟,苏光辉,田文喜,秋穗正. 原子能科学技术. 2011(12)
[10]ADS原理验证装置两种方案的热工水力分析[J]. 刘展,杨燕华,刘兴民,沈峰. 原子能科学技术. 2010(04)
博士论文
[1]启明星二号快热耦合铅堆装置的典型动力学过程研究[D]. 张璐.中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) 2018
[2]液态金属冷却快堆系统核热耦合分析技术的研究[D]. 郭超.华北电力大学(北京) 2017
[3]堆芯上腔三维化的池式快堆系统分析软件开发[D]. 隋丹婷.华北电力大学 2013
硕士论文
[1]束流瞬变下加速器驱动嬗变研究装置燃料棒安全特性研究[D]. 张庆阳.中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) 2018
[2]加速器驱动铅铋冷却自然循环次临界堆无保护瞬态分析研究[D]. 陈森.中国科学技术大学 2014
[3]加速驱动次临界系统（ADS）原理验证装置的热工水力分析[D]. 刘展.上海交通大学 2010
本文编号：3444831
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)甘肃省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
ADS原理示意图
直到热工反馈参数的整体相对偏差满足精度要求。瞬态计算时（见图2-15 右侧），首先根据上一时间步计算的热工反馈参数更新截面，接着计算功率和温度场。反复计算，直到总时间到达要求。开始点堆方程求解瞬态热工水力计算current<Ttotal结束反应性反馈求解PowTfuel/TcoolantDensitycoolantRhocurrent=current+dt,RhoCurrent=0.0
imental Breeder Reactor II）反应堆位于爱荷华设计并建造使用。反应堆从 1964 年开始运行EBR-II 反应堆的主回路部分。在 EBR-II 运行一系列试验，用以证明液态金属反应堆的被Shutdown Heat Removal Test）系列实验在 19态金属堆的设计、为快堆计算程序验证提供事故瞬态下反应堆能主动停堆并带走衰变热到 2016 年 6 月，IAEA 开展了一项针对钠冷来自 11 个国家的 19 家单位参与了这项 CR项目的一个目的是根据 EBR-II 反应堆 SHRT-快堆计算程序验证；第二个目的是通过国际和反应堆设计人才。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于RELAP5和FLUENT的多尺度耦合分析方法研究[J]. 赵鹏程,刘紫静,于涛. 原子能科学技术. 2018(09)
[2]基于RELAP5 MOD3.2的钠冷快堆热工水力系统分析程序开发及验证[J]. 宋健,谭超,唐思邈,刘利民,田文喜,巫英伟,秋穗正,苏光辉. 原子能科学技术. 2017(06)
[3]A new method for compensation and rematch of cavity failure in the C-ADS linac[J]. 薛舟,戴建枰,孟才. Chinese Physics C. 2016(06)
[4]New concept for ADS spallation target: Gravity-driven dense granular flow target[J]. YANG Lei,ZHAN WenLong. Science China（Technological Sciences）. 2015(10)
[5]铅铋冷却次临界堆反应性引入下的中子学动态特性分析[J]. 陈森,金鸣,陈志斌,柏云清,赵柱民,吴宜灿. 核安全. 2014(02)
[6]三维物理-热工耦合系统RECON的开发与验证[J]. 刘余,李峰,张虹,张渝. 原子能科学技术. 2012(10)
[7]未来先进核裂变能——ADS嬗变系统[J]. 詹文龙,徐瑚珊. 中国科学院院刊. 2012(03)
[8]用于池式快堆系统分析的钠池三维模型开发[J]. 隋丹婷,陆道纲,张盼. 原子能科学技术. 2012(04)
[9]AP1000非能动余热排出系统建模与瞬态数值分析[J]. 王伟伟,苏光辉,田文喜,秋穗正. 原子能科学技术. 2011(12)
[10]ADS原理验证装置两种方案的热工水力分析[J]. 刘展,杨燕华,刘兴民,沈峰. 原子能科学技术. 2010(04)
博士论文
[1]启明星二号快热耦合铅堆装置的典型动力学过程研究[D]. 张璐.中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) 2018
[2]液态金属冷却快堆系统核热耦合分析技术的研究[D]. 郭超.华北电力大学(北京) 2017
[3]堆芯上腔三维化的池式快堆系统分析软件开发[D]. 隋丹婷.华北电力大学 2013
硕士论文
[1]束流瞬变下加速器驱动嬗变研究装置燃料棒安全特性研究[D]. 张庆阳.中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) 2018
[2]加速器驱动铅铋冷却自然循环次临界堆无保护瞬态分析研究[D]. 陈森.中国科学技术大学 2014
[3]加速驱动次临界系统（ADS）原理验证装置的热工水力分析[D]. 刘展.上海交通大学 2010
本文编号：3444831
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