【摘要】：加速器驅動次臨界系統(tǒng)(即ADS)是一種高效的核廢物嬗變裝置,同時也是中子科學研究的重要平臺。國際上關于ADS的研究起步較早,開發(fā)活躍,我國也正在逐步開展,但是在熱工水力計算方面存在一定差距。ADS堆芯熱工水力計算方法具有其獨特性,是研究設計中的關鍵技術之一,開展研究是十分必要的。本文針對初步設計的堆型開展了堆芯物理熱工耦合計算方法和堆芯多孔介質(zhì)模型計算方法研究。 初步設計的ADS堆型主要的結構及運行工況特點有：組件內(nèi)燃料排布密集、根據(jù)燃料富集度將堆芯組件分內(nèi)外兩區(qū)排布；靶件系統(tǒng)選擇無窗靶,系統(tǒng)獨立,可以單獨分析；冷卻劑系統(tǒng)具有三個并行的一回路。 首先,建立了物理熱工耦合計算方法。通過對單通道模型及組件單通道模型的熱工計算方法的分析,利用堆芯材料物性參數(shù)的計算公式,建立了ADS單通道熱工程序,并與物理計算程序MCNP耦合建立方法。驗證了耦合方法的合理性,得出了設計堆芯的功率分布和熱工參數(shù)。通過耦合前后的數(shù)據(jù)對比,表明初步物理計算結果與實際結果有一定差別,導致功率密度變化的主要原因是調(diào)用核素數(shù)據(jù)庫的改變。提出了堆芯徑向功率展平的優(yōu)化建議。 其次,建立了反應堆堆芯多孔介質(zhì)模型方法。建立了模型孔隙率、滲透率、阻力系數(shù)等參數(shù)的計算公式,將西安脈沖反應堆堆芯簡化為多孔介質(zhì)模型,利用計算流體力學軟件模擬了堆芯及堆池內(nèi)冷卻水循環(huán),與實際運行結果對比,證明了方法的正確性和可靠性。利用該方法,可將ADS堆芯簡化為整個反應堆系統(tǒng)中一個子系統(tǒng),從而使堆池系統(tǒng)中的冷卻劑流動分析十分方便,為ADS堆的后續(xù)熱工分析做了準備。 ADS堆芯熱工計算方法的研究和建立,為進一步ADS研究設計工作提供了參考及手段,使設計的堆型結構布局更加合理,性能更加安全穩(wěn)定。
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TL33

【參考文獻】

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本文編號：2667047