【摘要】：超臨界水冷堆作為第四代六大堆型之一,是一次通過循環(huán)系統(tǒng),在超臨界壓力下工質經(jīng)過堆芯加熱后進入汽輪機做功,具有結構簡單、熱效率高、可借鑒現(xiàn)有技術等優(yōu)點。反應堆物理分析主要用于核反應堆裂變能量的計算,是進行事故分析的重要基礎。反應堆熱工水力分析主要是指主冷卻劑傳熱特性和流動特性的分析。以超臨界水冷堆為研究對象,結合時空動力學方程、擴散理論等,基于確定論耦合方法,建立超臨界水冷堆三維瞬態(tài)耦合程序,可更精確分析超臨界水冷堆瞬態(tài)安全特性。同時為擴散理論、時空動力學等應用于超臨界水冷堆瞬態(tài)耦合計算的適用性提供理論依據(jù),為超臨界水堆的工程化奠定良好的理論基礎。 超臨界水堆三維功率分布可利用求解擴散方程及時空動力學方程得到。求解擴散方程得到穩(wěn)態(tài)功率分布。求解時空動力學方程,得到物理三維瞬態(tài)功率分布。通過編制熱工程序進行計算,求解質量、能量、動量守恒方程得到瞬態(tài)及事故工況下,堆芯內參數(shù)特性。通過建立軸向導熱模型,得到芯塊表面及包殼溫度。對流換熱系數(shù)采用Watts計算公式。編制耦合接口將三維物理程序與單通道熱工程序進行耦合,得到瞬態(tài)三維物理熱工耦合程序。 在穩(wěn)態(tài)工況下,給定初始功率條件,采用三維耦合程序,分析計算堆芯內冷卻劑溫度、慢化劑溫度、功率、包殼溫度等分布特征。在不同功率及不同流量設計條件下,獲得堆芯內熱工及物理參數(shù)分布情況。 在瞬態(tài)工況下,基于穩(wěn)態(tài)計算結果,分析給水流量部分喪失、反應堆冷卻劑泵卡軸、正常運行時控制棒抽出等部分瞬態(tài)及事故工況下堆芯內流體參數(shù)及包殼溫度,在安全系統(tǒng)控制條件下,得到堆芯的安全特性。在瞬態(tài)及事故工況下得出結論,三維物理熱工程序可以得到堆芯內參數(shù)分布,最大包殼溫度仍滿足安全準則。 同時,將三維耦合得到的結果與一維耦合結果進行對比分析,通過各個參數(shù)對比分析可見三維耦合結果與一維耦合結果的差別。為更好更準確了解超臨界反應堆實際工況下的安全特性奠定了基礎,并為其他堆型計算分析提供參考。
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TL33
【圖文】：

質流動方案圖

整個堆芯由121個燃料組件組成，分為內部組件和外部組件，內部燃料組件73個；外部燃料組件48個。每個組件結構[43]如圖2-2所示。導向管 mum 冷卻劑=授化別?131.1■r^vl .f ? - - - ： 1^^^ I IftSSS ^ I I-’:9: :imii *> QH /****\ 1 I導向管儀表?道 ?0 lii?i 0 4,,,,,圖2-2組件截面圖圖2-2左側圖中，圓形的區(qū)域是燃料棒，組件共有燃料棒300根。方形區(qū)域是水棒，其外邊長為33.6mm，組件共有水棒36個水棒。內流過的工質是慢化劑。燃料棒與水棒外壁圍起的區(qū)域即為燃料通道。燃料通道中流過冷卻劑。組件有效高度為4.2m。2.2.3堆型結構材料堆芯設計中，燃料包殼材料為鎳合金。包X蛞轄

本文編號：2757885