【摘要】：在核電廠的正常運(yùn)行及事故工況下,都會(huì)出現(xiàn)非常復(fù)雜的熱工水力現(xiàn)象,而反應(yīng)堆又是一種結(jié)構(gòu)緊密、單位體積釋熱率極高的熱源,因此需要提高其設(shè)計(jì)的可靠性來保證堆芯不會(huì)損壞;并確保反應(yīng)堆即使在嚴(yán)重事故工況下也不會(huì)導(dǎo)致放射性物質(zhì)的泄漏。為了獲得堆芯熱工參數(shù)在穩(wěn)定運(yùn)行及事故中的變化過程,需要進(jìn)行可靠的反應(yīng)堆熱工水力分析。本文通過計(jì)算流體力學(xué)程序Fluent和一維子通道程序COBRA-Ⅳ的計(jì)算,研究組件內(nèi)部溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的分布情況,并將Fluent與COBRA-Ⅳ的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,以驗(yàn)證Fluent程序在計(jì)算三維組件時(shí)的準(zhǔn)確性。首先,通過這兩種軟件計(jì)算3×3組件在發(fā)生失流事故時(shí)出口溫度的變化過程,再對(duì)AP1000八分之一組件穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的內(nèi)部溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的分布情況進(jìn)行模擬計(jì)算,并初步研究格架對(duì)流動(dòng)的影響及計(jì)算在不同模型下格架的阻力系數(shù)。計(jì)算表明,Fluent程序在不同工況下計(jì)算得到的子通道內(nèi)的溫度分布與一維子通道程序COBRA-Ⅳ的計(jì)算所得結(jié)果相比,兩者趨勢(shì)一致,且出口溫度的誤差在1%以內(nèi),從而證明改進(jìn)后的Fluent程序適用于AP1000的堆芯計(jì)算;在分析流場(chǎng)時(shí),通過CFD程序與子通道程序相結(jié)合的分析方法,一方面可以更直觀的表示通道內(nèi)軸向流速沿堆芯高度的分布情況,并能觀察格架對(duì)冷卻工質(zhì)橫向流動(dòng)的影響,另一方面還可以準(zhǔn)確的計(jì)算出子通道間的橫向和軸向的流速大小;由于模型的簡化及相關(guān)尺寸參數(shù)的缺乏,通過Fluent程序計(jì)算得到的格架阻力系數(shù)與COBRA-Ⅳ文件內(nèi)的參考值有較大偏差,但仍有一定的參考性。通過Fluent程序與COBRA-Ⅳ程序的結(jié)合使用,既能得到全面直觀的三維結(jié)果和局部熱工流體特征,又能快速有效的得出DNBR以及燃料棒內(nèi)部溫度的分布情況。因此在熱工分析中,通過兩者的配合使用,既能提高計(jì)算效率,也可滿足不同的計(jì)算要求。
[Abstract]:Under the normal operation and accident conditions of the nuclear power plant, there will be very complicated thermohydraulic phenomena, and the reactor is a kind of heat source with a compact structure and extremely high heat release rate per unit volume. Therefore, it is necessary to improve the reliability of its design to ensure that the core will not be damaged and that the reactor will not cause leakage of radioactive material even under serious accident conditions. In order to obtain the variation process of reactor core thermal parameters in stable operation and accident, reliable reactor thermohydraulic analysis is needed. In this paper, the distribution of temperature field and velocity field in the module is studied by the calculation of the computational fluid dynamics program Fluent and the one-dimensional subchannel program COBRA- 鈪，

本文編號(hào)：2273961