先进核电厂自然对流RELAP5计算能力验证

第三代核电厂是国际上最新型的核电厂,设计上均加强非能动冷却机制的应用。非能动自然对流冷却技术在AP1000核电厂非能动堆芯冷却系统、非能动安全壳冷却系统以及ESBWR反应堆中均有应用。本文结合热工水力分析程序RELAP5/MOD3.3,建立自然对流回路模型,利用流体力学推导自然对流计算,同时分别比较验证轻水、氦气以及水的两相流等多种流体的RELAP5自然对流计算能力。结果分析显示自然对流能力随冷热源高度差以及流体冷热温差的增大而增大;通过与解析结果的比较发现,RELAP5能很好地模拟自然对流现象。在环路流体为单相水和两相水时,RELAP5模拟结果与解析结果基本一致,两种表征参数误差均能控制在5%左右;当环路流体为氦气时,RELAP5模拟误差稍大。