用RELAP5—3D和CFD软件对超高温反应堆出口腔高温气体流动进行分析

无论是在正常工况还是假想事故工况下，都应该对超高温反应堆（VHTR）的系统特性进行预测。还应对装置的事故序列和非能动安全特性进行准确预测。这些非能动安全特性的不确定性可能对最终的系统特性有很大影响。由于这些性能预测的需要，有必要对设计工具进行开发、测试和验证，以证明设计概念的可行性，并指导装置部件的改进。气冷反应堆已被确定的一个设计问题是从堆芯出来进入出口腔的冷却剂在出口腔内的热量交混。不完全的热量交混会对下游部件造成热应力。为了提供流动情况的详细描述，本文通过将热工水力系统程序、，1讯模型耦合至计算流体动力学（CFD）出口腔模型进行分析。从系统程序VHTR模型获得的出口条件为CFD出口腔模型提供入口边界条件。通过用这种方法耦合2个软件，很好地模拟了出口腔重要的三维流动效果，同时避免了用CFD软件对整个反应堆进行模拟所需要的浩大的计算量。计算结果表明，除了一个流道外，通过耦合边界的压力、质量流量和温度在其他每个位置上的误差不超过5％。分析中用到的耦合辅助程序可以被用于许多不同的需要对整个范围进行局部详细三维模拟的场合。