失水事故后燃料厂房空气自然循环及氢气分布实验研究

针对乏燃料水池失水、乏燃料裸露的事故情景，通过实验研究了燃料厂房内空气自然循环及氢气分布的基本规律，得到了空间气体温度场及浓度分布实验数据。结果表明，由于空气自然循环的热量输运作用，各区域升温速率随温度的升高而降低；与外界自然对流通风的简单方式可显著减缓温度上升，实验24 h后加热元件温度低于490 ℃；喷淋则可迅速降低所覆盖区域温度，空间气体平均温度在喷淋后5 min内下降了100 ℃。氢气在空气环境中将形成浓度分层，喷淋搅混可在2 min内破坏该分层；对于氢气/蒸汽混合气体，随着蒸汽凝结及外界空气涌入逐渐具有可燃性，喷淋对此无积极作用。基于上述研究结果，提出了能动和非能动的事故缓解措施建议。     

基于耦合CFD-FEM方法的严重事故下RPV蠕变失效风险评估

核电站严重事故发生后，反应堆压力容器（RPV）的剩余固壁在高温差、内压、熔池重量等的作用下可能发生蠕变失效。本文以CPR1000 RPV为研究对象，基于FLUENT软件二次开发求解反应堆压力容器下封头烧蚀温度场，然后基于ANSYS Workbench开展耦合CFD-FEM力学分析，求解严重事故下RPV烧蚀温度场稳定后72 h内的等效应力、等效塑性应变和等效蠕变应变，并评估了RPV的蠕变失效风险。结果表明：当堆坑注水等措施投运后，RPV剩余固壁在72 h内不会发生蠕变失效和塑性变形失效，有效卸压可明显提升RPV结构完整性的安全裕度。