典型海洋条件下小型自然循环反应堆流动特性研究

发布时间：2024-02-01 11:41

　　针对小型一体化自然循环反应堆在海洋环境中应用的问题,基于RELAP5/3.3程序构建了海洋条件分析模型,并通过摇摆实验对修改的程序进行了验证,利用修改的程序建立了反应堆系统热工水力模型,分析了横摇、纵摇和起伏运动对反应堆自然循环的影响。结果表明:主换热器的紧凑、对称布置设计降低了横摇的影响,而横摇与纵摇的影响一致,摇摆运动的短周期和大角度对自然循环影响显著;起伏运动对自然循环的影响更为严重,有可能导致堆芯出口温度饱和,威胁反应堆的运行安全。

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【部分图文】：

图1海洋运动简图

海洋运动较为复杂,一般可简化为摇摆、起伏等具体形式(见图1)。海洋条件模型的关键是描述海洋条件对流体的附加作用力。反应堆在海洋中进行平移、旋转等运动时属于非惯性坐标系,此时流体微粒的坐标可以表示为

图2自然循环流量实验值与计算值的比较

程序计算的自然循环流量能够体现实际的周期性震荡(相位吻合),波动范围比实验值稍大,误差在3%以内。此外,计算得到的蒸汽压力、换热器出口温度基本保持不变,与实验值的误差在5%以内。计算结果表明:修改的程序能够较为准确地反映自然循环系统的摇摆运行特性,验证了本文海洋条件模型的构建思路....

图3反应堆系统节点划分示意图

SNCR反应堆系统分为3个回路,一回路通过自然循环,由主换热器将堆芯热量传递至中间回路;再通过强迫循环输热,由SG产生蒸汽,最终将热量输送至二回路。计算时,需要对反应堆系统的主要部件进行详细建模,以模拟系统的热工水力响应。控制体及节点划分如图3所示。对反应堆堆芯、主换热器、中间回....

图4主换热器布置俯视图

对反应堆堆芯、主换热器、中间回路循环泵、稳压器、SG一次侧等进行了较为详细的模拟。其中,堆芯流道划分为三部分:热通道、平均通道和旁流通道,海洋条件的运动中心设置在堆芯底部。文献[2]表明堆芯的节点划分可能会影响流量震荡特性,经网格敏感性分析,最终将堆芯流道划分为10个节点。如图4....

本文编号：3892056