燃料转运通道热工水力学实验设计与失真分析

燃料组件滞留转运通道期间的自然循环冷却过程涉及复杂的流动和传热现象,需对转运通道内燃料组件的热工安全问题开展研究。通过对转运装置流动和传热过程进行分析,确定燃料组件表面最高温度位置与对应的运行工况,完成了基于取样的实验模型设计。建立了针对转运通道的相似准则,对实验模型进行了失真分析。分析结果表明,实验模型保守,可用来评价转运装置中燃料组件的热工安全状态。     

转运通道中燃料组件沸腾传热的试验研究

在压水堆换料过程中,乏燃料组件要通过水下通道完成从反应堆厂房到乏燃料水池的运输。为获得乏燃料组件在换热条件较恶劣的承载器顶角区域的传热特性,开展了试验研究,测量得到了2 400～20 000 W/m²不同热流密度下承载器顶角区域3根燃料棒顶部的沸腾换热系数,并拟合得到沸腾传热关联式。研究结果可为今后工程应用中评估燃料组件在转运过程中的热工安全状态和表面最高温度提供参考。     

借助CFD方法的燃料转运通道热工水力实验的台架设计

核电厂安全设计中,需要考虑燃料转运过程中的热工安全问题。具体而言,需要研究复杂几何结构内发生于狭窄水平流道的有加热源的自然循环流动传热过程。借助计算流体力学(CFD)方法,对流动传热过程进行了预研,并据此选定了重点研究区域和关键物理现象。结合实验需求,设计了专用的热工水力实验台架,并根据相似理论分析了实验段与原型之间的差异,以及由此引入的误差,为开展进一步的实验研究奠定了基础。     

冷停堆状态下余热泵的可用性

在冷停堆状态下，堆芯正常的冷却和循环是只依靠余热泵来完成的，因此防止冷停堆状态下堆芯裸露的一个重要方面是保证余热导出泵的可用，防止因为吸入空气产生汽蚀，进而使余热泵严重损坏而停运。而泵发生汽蚀的主要条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的，本文将从这两方面着手，分析解决秦山二期扩建工程中冷停堆状态下余热泵的可用性问题。     

转运通道中燃料组件自然对流传热特性试验研究

针对燃料组件滞留转运通道期间的自然循环传热过程开展了试验研究。获得了承载器顶角区域加热棒的试验数据,并拟合出传热经验关系式。计算结果与试验结果比较表明,该关系式能较好地计算顶角区域加热棒顶部局部努塞尔数Nu。并通过试验数据证实了在相同的燃料棒热流密度和承载器进口水温条件下,最靠近承载器顶角位置的1号棒的传热能力最差,壁温最高。