基于RELAP5的蒸汽发生器传热管断裂事故分析

基于RELAP5/MOD3.4分析软件建立了1 000 MW核电机组一回路模型,在发生多根蒸汽发生器传热管道双端断裂事故（SGTR）瞬态下对发生事故后30 min内无人为操作的5种不同断裂工况进行了主要参数对比分析,并且对蒸汽发生器（SG）发生满溢时间进行了敏感性分析。研究表明：传热管断裂根数不同,各参数变化趋势相似;断裂根数越多,破口初始流量越大,触发系统动作越早;破口面积、主泵运作、主给水关闭时间、辅助给水投入时间和投入量都会影响SG满溢时间。对CPR1000机组发生多根SGTR事故对比分析和事故后各设备动作对SG满溢时间影响的研究有实际设计和运行参考价值。     

基于RELAP5的反应堆失控提棒反应性引入分析

失控提棒是核电厂中发生频率较高的事故。为了了解该事故发生时核功率、堆芯核通量、堆芯热流密度的表现形式,以某机组压水堆运行核电站设计数据为基础,利用RELAP5进行了反应堆失控提棒反应性引入计算分析。计算结果表明,在次临界状态、热态零功率或有功率状态下,事故过程中核功率响应,虽然在瞬态中的核功率峰值很大,但时间很短,能量释放和燃料平均温度的增加并不大。控制棒组失控提升连续引入反应性,使核功率迅速增长,但功率的增长将被负的多普勒反应性反馈所限制。在高反应性引入速率时,堆芯核通量上升很快,高核通量信号会导致停堆事件的发生。由于燃料和冷却剂系统液体热容的影响,堆芯热流密度将滞后于核通量的增加。为了避免燃料元件包壳损坏,就应该使反应堆保护系统能够在偏离泡核沸腾比(DNBR)下降到限值之前终止该事故。     

不同通道内超临界水中颗粒物的运动沉积特性研究

利用ANSYS CFX软件模拟,采用κ-ε模型来预测通道内的湍流变化,得到不同粒径(1～10μm)颗粒在不同管道内超临界水中的运动沉积特性规律。发现不同管道中细颗粒物的运动沉积浓度在不同入口温度下,大致呈现"M"型分布,在靠近管道附近存在颗粒物浓度的极值。不同入口速度条件下,低速时各管道中颗粒浓度分布非常离散,速度提高后各管道内的颗粒物浓度呈现各自分布特点,主要受到颗粒扩散、热泳力、湍流作用及二次流等影响。分析出颗粒的运动沉积主要是颗粒与水分子间动量交换,以及颗粒运动受到阻力综合作用的结果。     

AP1000机组蒸汽发生器二次侧经济性研究

蒸汽发生器作为核电站一、二回路的换热枢纽,对于核电站的安全高效运行至关重要。为此,以某AP1000机组蒸汽发生器二次侧为研究对象,根据(火用)成本理论和经济学理论,建立了AP1000机组蒸汽发生器二次侧热经济学成本数学函数模型,对其热经济性进行计算分析。结果表明:负荷降低会加速热经济学成本增加;改善压强条件对二次侧热经济学成本影响不大,但会增加泵功耗,影响整体经济性;改善二次侧换热条件,更容易降低热经济学成本。     

基于修正AIAD模型的稳压器波动管CCFL现象数值模拟

现阶段采用的第三代核电技术广泛引入非能动自动卸压系统,提高了反应堆的安全性,但是破口事故后可能引发的气液相向流动限制现象(Counter-Current Flow Limitation,CCFL)会增加稳压器波动管自身的安全风险,因此对稳压器波动管中CCFL现象的研究非常重要。本文采用自由表面模型结合修正的AIAD(Algebraic Interfacial Area Density)模型对稳压器波动管CCFL现象进行了三维数值模拟。通过与之对应的实验现象比较,结果分析表明:所使用的模型可以正确模拟该现象下汽液两相的相间作用;并通过对气相流速和倾斜角的敏感性分析,可以得到如下结论:阻塞的推进主要受初始气相流速和稳压器波动管倾斜角的影响,在靠近管道起始点的位置主要受初始气相流速影响,远离管道起始点的位置主要受倾斜角的影响。