【摘要】：大破口失水事故過程中,主泵的工作范圍覆蓋了單相液、氣液兩相和單相氣工況。在兩相工況下,主泵的揚(yáng)程和轉(zhuǎn)矩發(fā)生降級(jí)。對(duì)于AP1000核電廠,WCOBRA/TRAC被用于大破口失水事故分析,其現(xiàn)有的主泵兩相降級(jí)數(shù)據(jù)來源于西屋W93A主泵。為正確模擬AP1000主泵在大破口失水事故過程中的熱工水力特性,需對(duì)其兩相降級(jí)特性進(jìn)行研究。本研究分別采用國際上廣泛使用的SEMISCALE和EPRI/CE主泵的兩相降級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行AP1000冷段雙端斷裂事故的計(jì)算分析,并與原有W93A的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,AP1000主泵兩相降級(jí)特性對(duì)反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力、破口流量和安注箱流量影響不大。相比于SEMISCALE和EPRI/CE,現(xiàn)有的W93A的兩相降級(jí)數(shù)據(jù)將導(dǎo)致更低的堆芯冷卻流量和更高的包殼峰值溫度最大值,計(jì)算結(jié)果相對(duì)偏于保守。
【圖文】：

１ｂ所示。橫坐標(biāo)為α／ｖ或ｖ／α，，縱坐標(biāo)為Δβ／α２或Δβ／ｖ２。轉(zhuǎn)矩比β＝Ｔｈｙ／ＴＲ，下標(biāo)ｈｙ代表水力轉(zhuǎn)矩。同樣，ＥＰＲＩ／ＣＥ主泵轉(zhuǎn)矩曲線ＢＡＤ和ＢＶＤ不考慮兩相降級(jí)，縱坐標(biāo)為０。主泵的Ｍ（α）和Ｎ（α）與α的關(guān)系如圖２所示。由圖２可看出，ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和ＥＰＲＩ／ＣＥ主泵的兩相降級(jí)試驗(yàn)所獲得的試驗(yàn)結(jié)果，尤其是Ｔ１－Ｔ２和Ｎ（α）存在較大差別。圖１泵揚(yáng)程和轉(zhuǎn)矩兩相差額輸入Ｆｉｇ．１Ｔｗｏ－ｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｐｕｔｓｏｆｐｕｍｐｈｅａｄａｎｄｔｏｒｑｕｅ圖２泵揚(yáng)程和轉(zhuǎn)矩降級(jí)乘子Ｆｉｇ．２Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｓｏｆｐｕｍｐｈｅａｄａｎｄｔｏｒｑｕｅ２．３結(jié)果分析采用ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和ＥＰＲＩ／ＣＥ試驗(yàn)所獲得的主泵兩相降級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)ＷＣＯＢＲＡ／ＴＲＡＣ輸入卡中原有的Ｗ９３Ａ數(shù)據(jù)分別進(jìn)行替換。替換數(shù)據(jù)包括主泵兩相完全降級(jí)工況下的Ｈ２和Ｔ２、Ｍ（α）和Ｎ（α）。事故發(fā)生后壓力容器下降段和上腔室壓力的對(duì)比如圖３所示。由圖３可看出，泵兩相降級(jí)特性的改變對(duì)下降段和上腔室壓力的變化影響不大。泵側(cè)破口流量和ＲＰＶ側(cè)破口流量如圖４所示。冷段雙端斷裂之后，泵側(cè)和ＲＰＶ側(cè)破口流量迅速上升至峰值流量，隨后由于系統(tǒng)壓力的下降和單相到兩相臨界流的轉(zhuǎn)換，噴放流量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。對(duì)于泵側(cè)破口流量，Ｗ９３Ａ的計(jì)算結(jié)果在約５９ｓ后出現(xiàn)的振蕩可能由數(shù)值計(jì)算的不穩(wěn)定引起。ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和

１ｂ所示。橫坐標(biāo)為α／ｖ或ｖ／α，縱坐標(biāo)為Δβ／α２或Δβ／ｖ２。轉(zhuǎn)矩比β＝Ｔｈｙ／ＴＲ，下標(biāo)ｈｙ代表水力轉(zhuǎn)矩。同樣，ＥＰＲＩ／ＣＥ主泵轉(zhuǎn)矩曲線ＢＡＤ和ＢＶＤ不考慮兩相降級(jí)，縱坐標(biāo)為０。主泵的Ｍ（α）和Ｎ（α）與α的關(guān)系如圖２所示。由圖２可看出，ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和ＥＰＲＩ／ＣＥ主泵的兩相降級(jí)試驗(yàn)所獲得的試驗(yàn)結(jié)果，尤其是Ｔ１－Ｔ２和Ｎ（α）存在較大差別。圖１泵揚(yáng)程和轉(zhuǎn)矩兩相差額輸入Ｆｉｇ．１Ｔｗｏ－ｐｈａｓｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｐｕｔｓｏｆｐｕｍｐｈｅａｄａｎｄｔｏｒｑｕｅ圖２泵揚(yáng)程和轉(zhuǎn)矩降級(jí)乘子Ｆｉｇ．２Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒｓｏｆｐｕｍｐｈｅａｄａｎｄｔｏｒｑｕｅ２．３結(jié)果分析采用ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和ＥＰＲＩ／ＣＥ試驗(yàn)所獲得的主泵兩相降級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)ＷＣＯＢＲＡ／ＴＲＡＣ輸入卡中原有的Ｗ９３Ａ數(shù)據(jù)分別進(jìn)行替換。替換數(shù)據(jù)包括主泵兩相完全降級(jí)工況下的Ｈ２和Ｔ２、Ｍ（α）和Ｎ（α）。事故發(fā)生后壓力容器下降段和上腔室壓力的對(duì)比如圖３所示。由圖３可看出，泵兩相降級(jí)特性的改變對(duì)下降段和上腔室壓力的變化影響不大。泵側(cè)破口流量和ＲＰＶ側(cè)破口流量如圖４所示。冷段雙端斷裂之后，泵側(cè)和ＲＰＶ側(cè)破口流量迅速上升至峰值流量，隨后由于系統(tǒng)壓力的下降和單相到兩相臨界流的轉(zhuǎn)換，噴放流量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。對(duì)于泵側(cè)破口流量，Ｗ９３Ａ的計(jì)算結(jié)果在約５９ｓ后出現(xiàn)的振蕩可能由數(shù)值計(jì)算的不穩(wěn)定引起。ＳＥＭＩＳＣＡＬＥ和
【作者單位】： 上海核工程研究設(shè)計(jì)院;
【分類號(hào)】：TL364.4

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本文編號(hào)：2536832