【摘要】：近年來,基于沸水堆核電站、蒸汽發(fā)生器等應(yīng)用背景,發(fā)生在并聯(lián)多通道自然循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的流動不穩(wěn)定現(xiàn)象逐漸受到研究者關(guān)注。然而,不論是實(shí)驗(yàn)研究還是數(shù)值計算,目前對多通道流動不穩(wěn)定性的研究主要集中于并聯(lián)雙通道系統(tǒng)。這種對多通道過多的簡化模型不能確保反映每個通道內(nèi)的流動特性。RELAP5/MOD3.4程序目前廣泛應(yīng)用到了輕水堆瞬態(tài)模擬分析當(dāng)中,本文的工作就是研究RELAP5程序計算多通道自然循環(huán)系統(tǒng)的適用性,并在此基礎(chǔ)上對多通道系統(tǒng)的一些特殊不穩(wěn)定現(xiàn)象進(jìn)行分析。首先應(yīng)用RELAP5程序?qū)Χ嗤ǖ绬蜗嘧匀谎h(huán)系的運(yùn)行特性進(jìn)行了研究,針對實(shí)際工況中由于傳熱不均導(dǎo)致的功率變化時的流動特性。結(jié)果表明,在單相多通道系統(tǒng)中,隨著功率的變化會出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)過程。功率到達(dá)臨界點(diǎn)后流量才會出現(xiàn)瞬態(tài)的反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。另外,橫向流動具有展平功率的作用。隨后應(yīng)用RELAP5程序?qū)Φ蛪弘p通道自然循環(huán)系統(tǒng)的典型流動現(xiàn)象進(jìn)行模擬研究。結(jié)果表明,RELAP5程序能夠較好的模擬出在該系統(tǒng)在0.1MPa壓力的幾種不穩(wěn)定現(xiàn)象,并在機(jī)理上與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象吻合。這幾種不穩(wěn)定現(xiàn)象包括:閃蒸誘發(fā)的間歇性振蕩,周期性丟失流量振蕩,高干度的反相振蕩。通過與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn),程序在振蕩周期方面與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好。在振幅精度上存在一定誤差,流量振幅的最大誤差達(dá)到28%。在此基礎(chǔ)上,本文分析了壓力,熱構(gòu)件幾何條件以及加熱段出口節(jié)流系數(shù)等對不穩(wěn)定現(xiàn)象的影響。結(jié)論如下:在壓力相對較低時(小于等于0.2MPa),系統(tǒng)穩(wěn)定性較差;在壓力較高時(大于0.5MPa),系統(tǒng)穩(wěn)定性隨壓力升高增強(qiáng),振幅降低,間歇性振蕩變?yōu)槌掷m(xù)振蕩,周期性丟失振蕩消失。隨著熱構(gòu)件厚度變薄,流量振蕩更為劇烈,振幅增加,周期降低甚至丟失周期性;加熱段出口節(jié)流系數(shù)小于8,流量振幅隨節(jié)流系數(shù)增大而減小。當(dāng)節(jié)流系數(shù)大于8,流量振幅隨節(jié)流系數(shù)增大而增大。最后本文研究了四通道自然循環(huán)系統(tǒng)的不穩(wěn)定現(xiàn)象,并對比了增加進(jìn)口段沿程阻力的模型。結(jié)果表明:在四并聯(lián)通道自然循環(huán)系統(tǒng)中,存在4種典型的不穩(wěn)定現(xiàn)象,包括:閃蒸誘發(fā)間歇振蕩、同相振蕩、周期性丟失振蕩、高干度的正弦波型振蕩。可以看出隨著通道數(shù)增加,系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象的種類更為復(fù)雜。另外,在較低過冷度的正弦波型振蕩中,各通道間存在復(fù)雜的相位關(guān)系。在增加了進(jìn)口沿程阻力補(bǔ)償管道后,系統(tǒng)變得不對稱。主要的不穩(wěn)定現(xiàn)象包括,閃蒸誘發(fā)的異相振蕩,飽和沸騰與閃蒸現(xiàn)象耦合的流量振蕩,高干度下的同相振蕩。
【圖文】：

V der Hagen[29]在多德瓦德（Dodewaard）率所發(fā)生的不穩(wěn)定性現(xiàn)象。陳聽寬[30]等人對并二乘法進(jìn)行多元線性回歸得到了并聯(lián)通道的經(jīng)道實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行分析，得到了3種不穩(wěn)定現(xiàn)象度波脈動。另外他還提到，在單通道中不會產(chǎn)統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，系統(tǒng)如圖所示。

圖 1.2 反應(yīng)堆節(jié)點(diǎn)劃分力特性及中子特性，特性相近的通道劃分為一個區(qū)域。模工況下自然循環(huán)條件下運(yùn)行的可能性。但是，文獻(xiàn)的主要特征，，各個通道間維持近似的振蕩特性。獻(xiàn)的回顧，可以發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)中提到 RELAP5 能夠準(zhǔn)確的計算相自然循環(huán)系統(tǒng)的計算，特別是在低壓系統(tǒng)中，RELAP5有部分學(xué)者提到，節(jié)點(diǎn)的劃分以及阻力參數(shù)一定程度上影研究內(nèi)容RELAP5 程序?qū)Γ?）強(qiáng)迫循環(huán)條件下的多通道系統(tǒng)（2）（3）單相條件的計算能力已經(jīng)得到了一定的認(rèn)可。然而準(zhǔn)確性由于模型、節(jié)點(diǎn)劃分等差異，程序的準(zhǔn)確性及適用ELAP5 程序?qū)Χ嗤ǖ雷匀谎h(huán)系統(tǒng)的研究較少，為數(shù)不多究多通道系統(tǒng)的特性。而且對于存在較多根管道的系統(tǒng)也
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TL33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2645960