本文關(guān)鍵詞：熱分層模型在AP1000事故分析中的應(yīng)用研究

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【摘要】：第三代核電站非能動安全殼冷卻系統(tǒng)是專設(shè)安全設(shè)施的重要組成部分之一,它的可靠性直接影響了反應(yīng)堆的固有安全性。因此對其進行可靠性分析具有十分重要的意義,而事故工況下安全殼內(nèi)的壓力和溫度的峰值是檢驗安全殼可靠性的依據(jù)。非能動安全殼的換熱能力是反應(yīng)堆提升功率的瓶頸,對于未來CAP1400和CAP1700核電站的設(shè)計,想提高堆芯的的設(shè)計功率,最后一道安全屏障的承壓能力是我們重點關(guān)注的參數(shù),如果能夠準確預(yù)測出事故后安全殼內(nèi)的溫度、壓力的分布,將對非能動安全殼冷卻系統(tǒng)的研究具有重要的意義。目前行業(yè)內(nèi)比較專業(yè)的軟件主要是采用集總參數(shù)法的WGOTHIC, TRAC, MELCOR等的軟件,采用比較保守的輸入?yún)?shù)來犧牲精度使計算結(jié)果簡單化,有限元分析軟件的弊端就在于要對計算域劃分出龐大的網(wǎng)格,從而使計算時間變得冗長。程序利用西屋公司給出的蒸發(fā)冷凝關(guān)系式并且結(jié)合Peterson的理論,開發(fā)了AP1000安全殼在事故工況下熱工水力計算模型,利用一維模型進行計算,同樣將計算得到了大量的簡化,并且具有很高的精度。這個程序的一個突出的特點是不需要對計算域進行復(fù)雜的網(wǎng)格的劃分,便可快速計算出安全殼內(nèi)溫度、壓強等分布情況,這個程序是專門針對AP1000以及CAP1400等的第三代反應(yīng)堆安全殼進行開發(fā),具有很強的針對性。本文還開發(fā)一個針對小尺寸安全殼實驗的對比噴射蒸汽的熱工程序,以驗證這個程序模型的可靠性,為AP1000安全殼的熱工程序的后續(xù)開發(fā)做一個基礎(chǔ)。最后在原本程序的基礎(chǔ)上,將輸入條件改為了瞬態(tài)的質(zhì)能釋放的參數(shù),以模擬實際的事故工況。利用非能動小型安全殼蒸汽噴射試驗,采用單一變量法研究幾種典型工況下安全殼體內(nèi)空間的溫度、壓強等的分布情況,根據(jù)實驗得到的溫度場和程序?qū)Ρ确治龅贸觯喊踩珰?nèi)的溫度場分為了上冊和中層空間逐步上升的溫度場,下層空間上升梯度較大的溫度場。上部分空間的對比結(jié)果比較理想,下層空間的溫度差值很大。這個可能是程序當(dāng)中沒有考慮壁面射流還有輻射傳熱的原因。最后針對CAP1400MSLB和LOCA兩個算例,將新程序計算結(jié)果與WGOTHIC程序的計算結(jié)果進行比對,驗證程序瞬態(tài)質(zhì)能釋放模塊和一維點模型,通過多組數(shù)據(jù)比對充分說明混合與熱分層現(xiàn)象對安全殼熱工分析的意義。
【關(guān)鍵詞】：熱分層 混合傳熱 非能動安全殼 質(zhì)能釋放 熱工水力
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM623
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 研究的目的和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析12-15
• 1.3 本文的研究內(nèi)容15-17
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容16
• 1.3.2 研究的創(chuàng)新點16-17
• 第2章 基本原理與程序介紹17-25
• 2.1 一維模型17-18
• 2.2 蒸汽射流模型18-19
• 2.3 主流體模型19-21
• 2.3.1 安全殼內(nèi)主流流體模型19-20
• 2.3.2 傳熱傳質(zhì)模型20-21
• 2.4 程序建模21-22
• 2.5 程序模型的改進22-25
• 第3章 蒸汽噴射實驗對比分析25-37
• 3.1 實驗臺架介紹25-28
• 3.2 計算與實驗結(jié)果28-33
• 3.2.1 實驗工況介紹28-30
• 3.2.2 實驗測量結(jié)果30-32
• 3.2.3 數(shù)值模擬結(jié)果32-33
• 3.3 對比結(jié)果33-36
• 3.3.1 噴射溫度改變工況33-34
• 3.3.2 噴淋流量改變工況34-35
• 3.3.3 破口高度改變工況35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 WGOTHIC程序?qū)Ρ确治?/span>37-57
• 4.1 建模參數(shù)37-39
• 4.1.1 幾何參數(shù)37
• 4.1.2 初始條件及邊界條件37-39
• 4.2 MSLB工況結(jié)果39-47
• 4.2.1 MSLB100秒計算結(jié)果39-40
• 4.2.2 MSLB600秒計算結(jié)果40-42
• 4.2.3 MSLB1200秒計算結(jié)果42-44
• 4.2.4 WGOTHIC計算結(jié)果對比分析44-47
• 4.3 LOCA工況結(jié)果47-55
• 4.3.1 LOCA700秒計算結(jié)果47-48
• 4.3.2 LOCA1000秒計算結(jié)果48-50
• 4.3.3 LOCA5000秒計算結(jié)果50-53
• 4.3.4 WGOTHIC計算結(jié)果對比分析53-55
• 4.4 結(jié)果分析55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 結(jié)論及展望57-59
• 5.1 結(jié)論57-58
• 5.2 展望58-59
• 參考文獻59-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果62-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作63-64
• 致謝64

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本文編號：587969