铅冷快堆中换热器泄漏瞬态事故下气泡迁移行为研究

发布时间：2023-04-01 16:34

　　铅冷快堆具备较好的增殖核燃料以及嬗变核废料潜力,兼具良好的经济性以及固有安全性,第四代国际核能论坛(GIF)认为其是四代堆中有希望第一个实现工业使用示范化的堆型。但是铅冷快堆多采用池式结构设计,这种设计将换热器直接浸没到一回路冷却剂中,紧凑的结构排布、复杂的热工水力现象、液态铅铋合金对结构的侵蚀和腐蚀以及一回路系统和二回路系统之间较大的压差会引起蒸汽发生器管泄漏或破裂事故(Steam Generator Tube Rupture/Leakage,SGTR/L),从而引发相关的安全问题。当事故发生后,二回路中的高压冷却水在压力作用下进入一回路,与高温液态铅铋合金之间产生直接的接触换热,二回路系统的冷却水将迅速沸腾,产生瞬时压力冲击波影响破坏周围结构,并且由冷却剂热量交换形成的两相流产生大量气泡,这些气泡在液态铅铋合金的夹带下对换热器甚至于堆芯的局部传热都具备一定的威胁性。因此,开展这方面的工作就显得相当重要。本文主要研究铅冷快堆换热器传热管破裂/泄漏事故下,液态铅和高压冷却水相互作用产生的气泡在一回路中的夹带迁移和积聚行为,开展多相流计算模型筛选和验证,研究液态铅内夹带气泡最大尺寸影响因...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文研究内容及意义
第2章 理论基础模型及验证
    2.1 多相流模型介绍
    2.2 DPM模型控制方程
        2.3.1 液态铅流场控制方程
        2.3.2 水蒸气颗粒相运动方程
    2.3 DPM模型验证
    2.4 本章小结
第3章 稳定流场中夹带气泡最大尺寸影响因素探究
    3.1 计算模型简介
    3.2 气泡夹带受力分析
    3.3 夹带尺寸影响因素
    3.4 本章小结
第4章 自然循环铅冷快堆泄漏事故气泡迁移性能研究
    4.1 SNCLFR-100自然循环铅冷快堆
    4.2 SNCLFR-100稳态运行工况模拟
    4.3 泄漏面与监测面设置
    4.4 稳态流场与泄漏下的计算结果
        4.4.1 SNCLFR-100稳态流场
        4.4.2 湍流效应对轨迹追踪的影响
        4.4.3 SNCLFR发生泄漏后的气泡追踪分析
        4.4.4 气泡迁移定量计算
    4.5 本章小结
第5章 强迫循环铅冷快堆泄漏事故下气泡迁移性能研究
    5.1 M²LFR强迫循环铅冷快堆
    5.2 M²LFR稳态工况模拟
    5.3 泄漏面与监测面设置
    5.4 稳态流场与泄漏下的计算结果
        5.4.1 M²LFR稳态流场
        5.4.2 湍流效应对轨迹追踪的影响
        5.4.3 M²LFR发生泄漏后的气泡追踪分析
        5.4.4 气泡迁移定量计算
    5.5 强迫循环快堆与自然循环快堆气泡迁移结果比较
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3777481