【摘要】：超臨界水冷堆作為第四代六大堆型之一,是一次通過循環(huán)系統(tǒng),在超臨界壓力下工質(zhì)經(jīng)過堆芯加熱后進(jìn)入汽輪機(jī)做功,具有結(jié)構(gòu)簡單、熱效率高、可借鑒現(xiàn)有技術(shù)等優(yōu)點(diǎn)。反應(yīng)堆物理分析主要用于核反應(yīng)堆裂變能量的計(jì)算,是進(jìn)行事故分析的重要基礎(chǔ)。反應(yīng)堆熱工水力分析主要是指主冷卻劑傳熱特性和流動(dòng)特性的分析。以超臨界水冷堆為研究對(duì)象,結(jié)合時(shí)空動(dòng)力學(xué)方程、擴(kuò)散理論等,基于確定論耦合方法,建立超臨界水冷堆三維瞬態(tài)耦合程序,可更精確分析超臨界水冷堆瞬態(tài)安全特性。同時(shí)為擴(kuò)散理論、時(shí)空動(dòng)力學(xué)等應(yīng)用于超臨界水冷堆瞬態(tài)耦合計(jì)算的適用性提供理論依據(jù),為超臨界水堆的工程化奠定良好的理論基礎(chǔ)。 超臨界水堆三維功率分布可利用求解擴(kuò)散方程及時(shí)空動(dòng)力學(xué)方程得到。求解擴(kuò)散方程得到穩(wěn)態(tài)功率分布。求解時(shí)空動(dòng)力學(xué)方程,得到物理三維瞬態(tài)功率分布。通過編制熱工程序進(jìn)行計(jì)算,求解質(zhì)量、能量、動(dòng)量守恒方程得到瞬態(tài)及事故工況下,堆芯內(nèi)參數(shù)特性。通過建立軸向?qū)崮Ｐ?得到芯塊表面及包殼溫度。對(duì)流換熱系數(shù)采用Watts計(jì)算公式。編制耦合接口將三維物理程序與單通道熱工程序進(jìn)行耦合,得到瞬態(tài)三維物理熱工耦合程序。 在穩(wěn)態(tài)工況下,給定初始功率條件,采用三維耦合程序,分析計(jì)算堆芯內(nèi)冷卻劑溫度、慢化劑溫度、功率、包殼溫度等分布特征。在不同功率及不同流量設(shè)計(jì)條件下,獲得堆芯內(nèi)熱工及物理參數(shù)分布情況。 在瞬態(tài)工況下,基于穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果,分析給水流量部分喪失、反應(yīng)堆冷卻劑泵卡軸、正常運(yùn)行時(shí)控制棒抽出等部分瞬態(tài)及事故工況下堆芯內(nèi)流體參數(shù)及包殼溫度,在安全系統(tǒng)控制條件下,得到堆芯的安全特性。在瞬態(tài)及事故工況下得出結(jié)論,三維物理熱工程序可以得到堆芯內(nèi)參數(shù)分布,最大包殼溫度仍滿足安全準(zhǔn)則。 同時(shí),將三維耦合得到的結(jié)果與一維耦合結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,通過各個(gè)參數(shù)對(duì)比分析可見三維耦合結(jié)果與一維耦合結(jié)果的差別。為更好更準(zhǔn)確了解超臨界反應(yīng)堆實(shí)際工況下的安全特性奠定了基礎(chǔ),并為其他堆型計(jì)算分析提供參考。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TL33
【圖文】：

質(zhì)流動(dòng)方案圖

整個(gè)堆芯由121個(gè)燃料組件組成，分為內(nèi)部組件和外部組件，內(nèi)部燃料組件73個(gè)；外部燃料組件48個(gè)。每個(gè)組件結(jié)構(gòu)[43]如圖2-2所示。導(dǎo)向管 mum 冷卻劑=授化別?131.1■r^vl .f ? - - - ： 1^^^ I IftSSS ^ I I-’:9: :imii *> QH /****\ 1 I導(dǎo)向管儀表?道 ?0 lii?i 0 4,,,,,圖2-2組件截面圖圖2-2左側(cè)圖中，圓形的區(qū)域是燃料棒，組件共有燃料棒300根。方形區(qū)域是水棒，其外邊長為33.6mm，組件共有水棒36個(gè)水棒。內(nèi)流過的工質(zhì)是慢化劑。燃料棒與水棒外壁圍起的區(qū)域即為燃料通道。燃料通道中流過冷卻劑。組件有效高度為4.2m。2.2.3堆型結(jié)構(gòu)材料堆芯設(shè)計(jì)中，燃料包殼材料為鎳合金。包X蛞轄

本文編號(hào)：2757885