伴隨著核能的發(fā)展,乏燃料的處理問題日益嚴峻。加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)（ADS）可以有效嬗變乏燃料中的長壽命高放射性核素,在國內(nèi)外得到廣泛關(guān)注與支持。國內(nèi)的ADS研究已經(jīng)從概念研究轉(zhuǎn)至系統(tǒng)集成裝置建設(shè)階段,最終目標是建設(shè)大功率工業(yè)級應用裝置。目前,國內(nèi)對于ADS次臨界堆的系統(tǒng)安全分析主要采用RELAP5程序,其中子學求解采用點堆模型,不適用于次臨界系統(tǒng),開發(fā)基于三維輸運的核熱耦合系統(tǒng)分析程序有其必要性。本文目標是開發(fā)和驗證具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三維核熱耦合系統(tǒng)安全分析程序,目的是為ADS鉛鉍冷卻次臨界堆的安全分析和技術(shù)方案優(yōu)化提供有效手段。論文工作中,首先自主開發(fā)系統(tǒng)熱工水力學程序,并與確定論分析程序DAISY內(nèi)耦合,形成三維核熱耦合安全分析程序IMPC-transient。程序中建立了一套完整的主回路熱工水力理論模型,包括:堆芯、換熱器、腔室、管道、主泵等,采用有限體積法離散微分方程,利用高斯消元法或者雅可比迭代法求解代數(shù)方程組。程序采用Fortran語言開發(fā),可在純熱工和核熱耦合兩種模式下運行,核熱耦合模式下中子學模塊可選擇求解零維的點堆中子動力學方程,也可選擇求解三維的中子輸運方程。其次,... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院近代物理研究所)甘肅省

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

ADS原理示意圖

直到熱工反饋參數(shù)的整體相對偏差滿足精度要求。瞬態(tài)計算時（見圖2-15 右側(cè)），首先根據(jù)上一時間步計算的熱工反饋參數(shù)更新截面，接著計算功率和溫度場。反復計算，直到總時間到達要求。開始點堆方程求解瞬態(tài)熱工水力計算current<Ttotal結(jié)束反應性反饋求解PowTfuel/TcoolantDensitycoolantRhocurrent=current+dt,RhoCurrent=0.0

imental Breeder Reactor II）反應堆位于愛荷華設(shè)計并建造使用。反應堆從 1964 年開始運行EBR-II 反應堆的主回路部分。在 EBR-II 運行一系列試驗，用以證明液態(tài)金屬反應堆的被Shutdown Heat Removal Test）系列實驗在 19態(tài)金屬堆的設(shè)計、為快堆計算程序驗證提供事故瞬態(tài)下反應堆能主動停堆并帶走衰變熱到 2016 年 6 月，IAEA 開展了一項針對鈉冷來自 11 個國家的 19 家單位參與了這項 CR項目的一個目的是根據(jù) EBR-II 反應堆 SHRT-快堆計算程序驗證；第二個目的是通過國際和反應堆設(shè)計人才。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于RELAP5和FLUENT的多尺度耦合分析方法研究[J]. 趙鵬程,劉紫靜,于濤.  原子能科學技術(shù). 2018(09)
[2]基于RELAP5 MOD3.2的鈉冷快堆熱工水力系統(tǒng)分析程序開發(fā)及驗證[J]. 宋健,譚超,唐思邈,劉利民,田文喜,巫英偉,秋穗正,蘇光輝.  原子能科學技術(shù). 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]鉛鉍冷卻次臨界堆反應性引入下的中子學動態(tài)特性分析[J]. 陳森,金鳴,陳志斌,柏云清,趙柱民,吳宜燦.  核安全. 2014(02)
[6]三維物理-熱工耦合系統(tǒng)RECON的開發(fā)與驗證[J]. 劉余,李峰,張虹,張渝.  原子能科學技術(shù). 2012(10)
[7]未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)[J]. 詹文龍,徐瑚珊.  中國科學院院刊. 2012(03)
[8]用于池式快堆系統(tǒng)分析的鈉池三維模型開發(fā)[J]. 隋丹婷,陸道綱,張盼.  原子能科學技術(shù). 2012(04)
[9]AP1000非能動余熱排出系統(tǒng)建模與瞬態(tài)數(shù)值分析[J]. 王偉偉,蘇光輝,田文喜,秋穗正.  原子能科學技術(shù). 2011(12)
[10]ADS原理驗證裝置兩種方案的熱工水力分析[J]. 劉展,楊燕華,劉興民,沈峰.  原子能科學技術(shù). 2010(04)

博士論文
[1]啟明星二號快熱耦合鉛堆裝置的典型動力學過程研究[D]. 張璐.中國科學院大學(中國科學院近代物理研究所) 2018
[2]液態(tài)金屬冷卻快堆系統(tǒng)核熱耦合分析技術(shù)的研究[D]. 郭超.華北電力大學(北京) 2017
[3]堆芯上腔三維化的池式快堆系統(tǒng)分析軟件開發(fā)[D]. 隋丹婷.華北電力大學 2013

碩士論文
[1]束流瞬變下加速器驅(qū)動嬗變研究裝置燃料棒安全特性研究[D]. 張慶陽.中國科學院大學(中國科學院近代物理研究所) 2018
[2]加速器驅(qū)動鉛鉍冷卻自然循環(huán)次臨界堆無保護瞬態(tài)分析研究[D]. 陳森.中國科學技術(shù)大學 2014
[3]加速驅(qū)動次臨界系統(tǒng)（ADS）原理驗證裝置的熱工水力分析[D]. 劉展.上海交通大學 2010



本文編號：3444831