發(fā)布時(shí)間：2021-01-10 03:30

　　池式鈉冷快堆具有較好的非能動(dòng)安全性能,作為第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)的代表堆型之一,根據(jù)固有安全性的設(shè)計(jì)原則,其事故余熱排出系統(tǒng)可以在無(wú)外加動(dòng)力情況下利用密度差驅(qū)動(dòng)自然循環(huán)排出堆芯熱量,保證反應(yīng)堆安全。本文通過(guò)分析池式鈉冷快堆事故余熱排出系統(tǒng)的熱工結(jié)構(gòu)和物理規(guī)律,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)物理模型,主要包括:堆芯盒間流模型,冷、熱鈉池傳熱模型,獨(dú)立熱交換器模型,空氣熱交換器模型,泵惰轉(zhuǎn)模型,堆芯衰變熱模型,流動(dòng)換熱與阻力模型以及相應(yīng)的鈉、空氣物性輔助模型等。針對(duì)上述模型,以網(wǎng)格法“控制體”的思想對(duì)其進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分,采用二階迎風(fēng)差分格式對(duì)換熱器進(jìn)行差分,采用Gear算法求解燃料導(dǎo)熱方程及熱工水力基本模型,針對(duì)動(dòng)量方程采用四階Runge-Kutta法進(jìn)行求解。上述方法可以使數(shù)學(xué)模型有較高的求解速度和精度,滿足實(shí)時(shí)仿真要求�；贔ORTRAN語(yǔ)言并對(duì)方程進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),編寫(xiě)的針對(duì)池式鈉冷快堆事故余熱排出系統(tǒng)的仿真程序,其穩(wěn)態(tài)驗(yàn)證中各參數(shù)仿真值與設(shè)計(jì)值誤差在1%以內(nèi)。本文引入全廠斷電事故對(duì)事故余熱排出系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。依照全廠斷電事故序列,對(duì)事故余熱排出系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)自然循環(huán)的建立和發(fā)展進(jìn)行了研究分析,并對(duì)不同環(huán)境溫度... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

事故余熱排出系統(tǒng)示意圖

鈉冷快堆事故余熱排出系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成，如圖 2.1 所示[72]，分盒間冷卻劑通道、安裝在反應(yīng)堆容器熱鈉池外區(qū)內(nèi)的獨(dú)立熱交換器(殼外部的空氣熱交換器(AC)以及連接他們的管道設(shè)備。在組成每一個(gè)回路中，一回路及中間回路依靠鈉的自然循環(huán)流動(dòng)進(jìn)行換熱，三回路，依靠空氣的自然循環(huán)將熱量傳遞給熱井�；芈封c冷快堆事故余熱排出系統(tǒng)一回路系統(tǒng)與主冷卻系統(tǒng)相似，如圖 2.2芯出口進(jìn)入熱鈉池內(nèi)區(qū)，與熱鈉池內(nèi)區(qū)其他流體進(jìn)行交混；由石墨屏屏蔽支承筒上的溢流窗流入熱鈉池外區(qū)，進(jìn)入獨(dú)立熱交換器殼程，與而上的鈉進(jìn)行換熱；冷卻劑在獨(dú)立熱交換器出口分成兩路：一路沿反流，經(jīng)過(guò)屏蔽區(qū)后，由堆芯圍桶上的側(cè)孔流入燃料組件之間的間隙，上到堆芯出口，流入熱鈉池；另一路沿出口方向直接流入堆芯熱鈉池及熱鈉池的鈉交混，但此路流量較小，計(jì)算時(shí)予以忽略。

以合理地為堆芯燃料組件盒其他需要液態(tài)鈉的部件分配冷卻劑流量。柵板聯(lián)箱分為 7 根式和單根式兩種，共有 202 個(gè)，其中自然循環(huán)流量通過(guò)燃料組處小柵板聯(lián)箱側(cè)面和下面的孔漏流，進(jìn)入堆芯組件盒之間，構(gòu)成自然循環(huán)流道進(jìn)。) 堆芯式鈉冷快堆采用圓柱形堆芯，堆內(nèi)組件包括燃料組件、中子源組件、控制棒組件、組件以及屏蔽層組件。所有組件均為相同的六角形盒式組件，管腳插在柵板聯(lián)箱，上部由定位塊對(duì)其徑向定位。堆芯上方為上軸向轉(zhuǎn)換區(qū)及上部軸向鋼反射層；部為下軸向轉(zhuǎn)換區(qū)。經(jīng)過(guò)泵的強(qiáng)迫循環(huán)的進(jìn)入燃料組件盒內(nèi)的冷卻劑流道大體相同，進(jìn)入燃料組件盒卻劑不經(jīng)過(guò)大柵板聯(lián)箱，從小柵板聯(lián)箱處主要通過(guò)堆芯下屏蔽段、下轉(zhuǎn)換區(qū)、堆區(qū)、上轉(zhuǎn)換區(qū)、上屏蔽段以及燃料組件出口段，進(jìn)入熱鈉池內(nèi)區(qū)下段，與其他的行交混。圖 2.3 為堆芯內(nèi)自然循環(huán)冷卻劑流道示意圖[73]。


本文編號(hào)：2967972