大型先进压水堆熔融物堆内滞留初步研究

参考国外熔融物堆内滞留(IVR)稳态包络工况计算编写相关程序,并与ERI、DOE及INEEL的结果进行比较,对程序进行验证。通过对大型先进压水堆熔池参数和不确定性分析可知,如果使用ULPU-2000台架Ⅳ的流道设计,压水堆发生超CHF事故的可能性小于7%,但压力容器壁厚最大熔化量超过15 cm的可能性很大,如果没有其他缓解措施,建议将大型先进压水堆压力容器厚度增加至20 cm以上。热流分配是影响熔池行为的主要因素,建议采取措施调整熔融池热流分配,以缓解氧化物层和金属层交界面处的传热危机。     

低温、低浊、低碱度水助凝效能试验研究

针对低温、低浊、低碱度水,以聚合氯化铝为絮凝剂,通过烧杯试验,确定了生石灰(CaO)、阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)、活化硅酸(AS)单独助凝的最优条件,进一步考察了APAM、AS分别与CaO联用的助凝效果。研究结果表明:5种助凝剂均能起到一定的助凝作用,但APAM、AS分别与CaO联用的助凝效果不理想。滞后聚合氯化铝30 s投加0.3 mg/L APAM,浊度去除率可达88.1%;AS投加时间对有机物去除效果影响显著,延迟聚合氯化铝30~60 s投加时,对CODMn和TOC去除效果最好。兼顾除浊和除有机物,AS助凝效果最佳,是提高混凝沉淀工艺污染物去除率的有效途径之一。     

压水堆高温陶瓷型堆内捕集器设计与初步分析

为防止压力容器内壁发生熔化,作为压力容器外部冷却技术的补充,本文设计了一种由耐高温陶瓷材料制成的堆内捕集器,利用陶瓷材料耐高温、高热阻的特性来优化热流分配。通过建模和计算,结果表明：熔融物氧化物层向下的平均热流密度明显降低,压力容器内壁不会出现熔化现象,保证了其完整性;向上的热流增加使上腔室温度升高,但未超过其结构材料熔点,不会造成上腔室熔化。研究结果显示了采用耐高温陶瓷堆内捕集器设计的潜在可行性。     

滤池反冲洗水回流强化混凝低浊微污染水特性

以低浊微污染配水为研究对象,通过调整PACl投药量来控制絮体Zeta电位,考察不同混凝特性下滤池反冲洗水(FBWW)回流对混凝效能的影响。结果表明:Zeta电位接近-11 mV时,FBWW回流对浊度具有良好的去除效果,沉后水浊度最大去除率为63.81%,高于其他电位下FBWW回流处理效果,沉后水中残余Al_P含量最低(0.271 mg·L^-1)。但此阶段下过高的回流(12%)会导致水中PACl的额外消耗,使原水颗粒物难以获得足够的混凝剂而脱稳,致使浊度、COD_Mn、Al_P、Al_D等上升。Zeta电位接近0 mV时,FBWW对浊度、COD_Mn、UV₂₅₄、Al_P均有良好的处理效果,Al_D同时也能保持相对较低的值。当回流比在9%时,沉后水COD_Mn去除率达试验最高值34.21%。Zeta电位接近+4 mV时,FBWW回流导致浊度、COD_Mn、Al_P、Al_D大幅上升,而 UV₂₅₄去除率得到提高。回流比为12%时,这种趋势最为明显,UV₂₅₄去除率达试验最高值60.67%。通过对砂后水与沉后水有机物残余进行研究对比,沉后水与砂后水有机物的去除效果存在明显差异性,+4 mV下UV₂₅₄、COD_Mn去除率均高于其他电位。     

CEFR整体冷钠池及其辅助系统温度场三维数值模拟

利用流体力学软件CFX对中国实验快堆（CEFR）整体冷钠池及其辅助系统进行详细稳态模拟计算,并验证运行工况下的热工设计。计算结果表明：冷钠池内存在热分层和热分区现象,确实存在冷钠池上板的高温区,同时泵腔室上部的温度较其他区域的高。本工作为反应堆功率提升及运行提供了技术准备。     

钠冷快堆燃料组件热工水力特性数值模拟与分析

利用CFD程序CFX,分别对7、19、37、61根棒组成的三角形排列螺旋绕丝定位的钠冷快堆燃料组件棒束通道进行了热工水力特性的分析研究,并将结果与子通道程序SuperEnergy进行了对比验证。重点考察了棒束通道轴向流动分布、横向流交混效应及子通道轴向温升,分析了定位绕丝的影响。结果表明,绕丝对棒束通道的横向流交混效应、轴向流动分布及子通道温升有着重要影响,且随棒束的增多,通道内的流动趋向复杂化,轴向流动不均匀性有升高趋势。     

聚变堆交叉冷却固态包层中子学设计优化

针对聚变堆固态包层设计路线,提出了一个交叉排列氦冷固态包层概念。设计采用Be、Li₂TiO₃分层球床。两种尺寸的氦气冷却管道交叉排列,分两个回路同时冷却,以增加系统安全可靠性。分析比较了4种⁶Li富集度布置方案。结果表明：径向远离第一壁降低⁶Li富集度较为合理,靠近第一壁的增殖层⁶Li富集度不能过低,以减少长期运行中Li的消耗对氚增殖性能的影响。借助蒙特卡罗程序MCNP建立11.25°对称模型,全堆包层氚增殖率为1.176,包层寿期内产氚性能稳定,在包层寿命运行时间内的燃耗分布相对均匀。     

先进核电站技术综合评价系统的研究

根据先进核电站研发现状及发展趋势,研究了核电技术评价决策方法,建立了核电站技术评价指标体系,并在此基础上,开发界面清晰、直观,操作简便、灵活的先进核电站专家表决系统。采用现代系统评估理论的层次分析法确定了评价指标的权重,并应用模糊综合分析法定量评价了近期可能在中国建造的数种核电站技术,评价结果可为国家核电规划机构和业主决策层选择新建核电站提供技术参考。     

核电站先进反应堆评价系统的决策方法研究

为开发先进反应堆评价系统,对层次分析加权求和方法、模糊综合决策方法、模糊Borda数方法等综合评价决策方法进行了详细研究,并结合评价结果,对各种评价方法进行了分析、比较和总结。     

核电站安全壳内氢气扩散和燃烧的分析程序GASFLOW及其应用

介绍了由美国洛斯阿拉莫斯实验室(LANL)和德国卡尔斯鲁厄研究中心(FzK)共同开发的三维计算流体力学程序GASFLOW的基本数学物理模型和数值计算方法。该程序主要用于分析核电站严重事故下安全壳内氢气、水蒸气扩散分布和燃烧。列举了该程序在德国Konvio型压水堆氢气安全分析中的应用。