【摘要】：快堆乏燃料組件在堆外轉(zhuǎn)運(yùn)過程中往往暴露在換熱能力較差的氣體氛圍中,此時(shí)如果發(fā)生由于機(jī)械故障而導(dǎo)致的卡停事故,乏燃料組件有可能會(huì)由于得不到充分冷卻而導(dǎo)致內(nèi)部溫度過高,一旦最高溫度超過包殼材料所能允許的極限溫度,可能會(huì)造成包殼材料的破損從而導(dǎo)致放射性物質(zhì)的外泄。因此有必要對(duì)乏燃料組件在堆外轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的換熱問題進(jìn)行研究。本文通過對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)工況進(jìn)行篩選分析,最終挑選出兩類典型的卡停工況進(jìn)行研究,它們分別是乏燃料組件在轉(zhuǎn)運(yùn)室轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)中的卡停工況和乏燃料組件處于鈉液面上方的卡停工況。對(duì)快堆乏燃料組件內(nèi)部傳熱過程進(jìn)行合理建模是數(shù)值模擬的關(guān)鍵問題,本文采用等效熱導(dǎo)率模型來描述乏燃料組件中的傳熱過程,并對(duì)基于輻射傳熱分析的兩區(qū)域徑向傳熱模型進(jìn)行了改進(jìn)。為了對(duì)等效熱導(dǎo)率模型進(jìn)行分析與評(píng)價(jià),本文對(duì)Sanchez實(shí)驗(yàn)關(guān)系式、Manteufel計(jì)算公式以及兩區(qū)域模型進(jìn)行了驗(yàn)證與評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示兩區(qū)域模型是一種保守模型,且相較Sanchez實(shí)驗(yàn)關(guān)系式而言更能反映出外界條件改變對(duì)乏燃料組件內(nèi)部傳熱情況的影響。此外,為了對(duì)乏燃料組件外部的流動(dòng)與傳熱現(xiàn)象進(jìn)行描述,本文還選擇了相應(yīng)的湍流模型、自然對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)關(guān)系式以及輻射換熱模型。對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)室轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)卡停工況進(jìn)行模擬分析的結(jié)果表明,在乏燃料組件完全依賴自然對(duì)流的卡停工況下,組件盒表面的主要換熱方式為輻射換熱,因此入口條件、湍流模型的改變對(duì)最高溫度預(yù)測(cè)值的影響并不敏感。在強(qiáng)制對(duì)流工況下,氣體對(duì)流換熱的份額明顯增大,從而使乏燃料組件的溫度有明顯降低,采用兩區(qū)域模型可以更好地體現(xiàn)出吹掃速度變化對(duì)組件最高溫度的影響。此外,本文通過簡(jiǎn)化處理及空間無關(guān)性驗(yàn)證,對(duì)鈉液面上方發(fā)生卡停工況中乏燃料組件的換熱情況進(jìn)行了初步分析。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TL352;TL433
【圖文】：

圖 1-1 鈉冷快堆換料流程圖Fig.1-1 Flow chart for the refueling process of sodium cooled fast reactor

圖 1-2 入堆流程示意圖2 Flow chart for the process of entering into the fas所涉及的轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備如圖 1-2 所示[8]。新組新組件廠內(nèi)運(yùn)輸桶轉(zhuǎn)移到新組件轉(zhuǎn)換桶。新組件轉(zhuǎn)換桶的容積很大，可以容納

圖 1-3 出堆流程示意圖Fig.1-3 Flow chart for the process of leaving into the fast reactor燃料組件在快堆中達(dá)到指定燃耗時(shí)，需要進(jìn)行乏燃料出堆的換料冷快堆中使用液態(tài)金屬鈉作為冷卻劑，因此乏燃料出堆的整體流

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2756973