小型壓水堆(SmallModularReactor,SMR)具有高安全性、布置靈活等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)成為了國(guó)際核工程界的研究熱點(diǎn)之一。本文介紹了小型堆的發(fā)展過(guò)程及設(shè)計(jì)特點(diǎn),并以某典型設(shè)計(jì)的SMR為研究對(duì)象,結(jié)合通用安全分析程序RELAP5進(jìn)行數(shù)值建模分析,研究該反應(yīng)堆在穩(wěn)態(tài)工況和事故工況下的流動(dòng)傳熱特性。本文研究主要包括兩個(gè)方面:(1)針對(duì)某小型壓水堆的設(shè)計(jì)方案,采用RELAP5程序進(jìn)行建模,研究穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況下小堆的流動(dòng)傳熱特性、自然循環(huán)能力等,并對(duì)小堆在不同堆芯功率與不同一回路入口溫度穩(wěn)態(tài)運(yùn)行環(huán)境下的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析;(2)在穩(wěn)態(tài)工況分析的基礎(chǔ)上,研究功率400kW小堆的主蒸汽管道出現(xiàn)不同破口面積的瞬態(tài)傳熱特性,并對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析。基于RELAP5程序開(kāi)展的小型堆穩(wěn)態(tài)流動(dòng)傳熱研究結(jié)果表明,(1)堆芯功率越高,堆芯壁溫越高,一回路自然循環(huán)流量越大,二回路蒸汽出口溫度越高,自然循環(huán)能力與堆芯加熱功率呈正相關(guān);一回路入口溫度越高,堆芯壁溫越早達(dá)到穩(wěn)定值,一回路自然循環(huán)流量越大,二回路蒸汽出口溫度越高。(2)蒸汽發(fā)生器(傳熱盤管)二次側(cè)工質(zhì)與一回路流體呈逆向流動(dòng)布置,堆芯功率越高,越靠近出口,空泡份額越大,蒸汽流量和干度也越大;一回路入口溫度越高,越靠近出口,空泡份額越大,蒸汽流量和干度也越大。(3)在設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi),堆芯壁溫與堆芯外壁流體溫度存在較好的匹配,未發(fā)現(xiàn)堆芯壁溫超過(guò)設(shè)計(jì)限值的現(xiàn)象,證明在當(dāng)前的設(shè)計(jì)參數(shù)下,堆芯產(chǎn)生的熱量能有效傳遞到一回路流體,并通過(guò)自然循環(huán)的傳遞給二次側(cè)產(chǎn)生蒸汽。在針對(duì)主蒸汽管道破口事故的瞬態(tài)工況模擬中,研究結(jié)果表明主蒸汽管道破口面積越大時(shí),蒸汽發(fā)生器壓力越小,蒸汽發(fā)生器流體溫度越小,一回路自然循環(huán)因此而降低。其穩(wěn)態(tài)傳熱和事故瞬態(tài)分析研究結(jié)果可進(jìn)一步支持SMR相關(guān)的審評(píng)工作。
【學(xué)位單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM623
【部分圖文】：

小型壓水堆穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性及主蒸汽管道破口事故敏感性分析第 3 章實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ透攀鯩ulti-Application Small Light Water Reactor （ MASLWR ）是由美國(guó)能源部（Department of Energy，DOE）和美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)（Oregon State University，OSU）共同開(kāi)發(fā)的 150MW 小型自然循環(huán)輕水反應(yīng)堆。該反應(yīng)堆的實(shí)驗(yàn)裝置采用高 3:1 和體積 254.7:1 的縮放比例設(shè)計(jì),按系統(tǒng)的壓力和溫度運(yùn)行, 運(yùn)行功率為 600 kW。MASLWR的單個(gè)反應(yīng)堆模塊可以作為開(kāi)/關(guān)單元運(yùn)行, 從而限制了運(yùn)行瞬變到啟動(dòng)和關(guān)機(jī)。

小型壓水堆穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性及主蒸汽管道破口事故敏感性分析過(guò)鐵路或公路運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)。MASLWR 基準(zhǔn)核電廠的主視圖如圖 3-2 所示。基準(zhǔn)裝置由 30 個(gè)發(fā)電單元組成。如果是較小的電廠, 只需要一個(gè)發(fā)電單元就可以用于建造了。

MASLWR基準(zhǔn)設(shè)計(jì)概念圖
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2878471