為了解先進(jìn)壓水堆小破口失水事故下非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)、非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)、非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)特性,需開(kāi)展小破口失水事故下反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)和安全殼的耦合響應(yīng)特性研究。分析結(jié)果表明,小破口失水事故下,耦合分析中非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)、非能動(dòng)堆芯冷卻系統(tǒng)、自動(dòng)卸壓系統(tǒng)和非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)的特性與獨(dú)立計(jì)算有較大差異,小破口失水事故下耦合分析得到的安全殼壓力峰值小于獨(dú)立計(jì)算。 

【文章來(lái)源】：核動(dòng)力工程. 2020,41(02)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

小破口失水事故破口流量獨(dú)立計(jì)算和耦合計(jì)算結(jié)果對(duì)比

臨界流狀態(tài)，此后破口質(zhì)量流量和能量流量均比獨(dú)立計(jì)算大得多，其原因在于，耦合計(jì)算中背壓隨安全殼壓力變化，而系統(tǒng)壓力保持在較高壓力，雖然冷卻劑溫度比獨(dú)立計(jì)算高，但在此時(shí)的系統(tǒng)壓力下，其破口上游的冷卻劑飽和度比獨(dú)立計(jì)算低得多，從而造成破口流量比獨(dú)立計(jì)算大。而在6500s左右流量出現(xiàn)明顯的下降，這是因?yàn)槠瓶诒硥旱纳�，系統(tǒng)壓力與破口背壓的壓差已經(jīng)小到一定程度。因此，破口流量在實(shí)際情況下受背壓影響較大，而獨(dú)立計(jì)算無(wú)法反映該現(xiàn)象。2000s以后，耦合計(jì)算的非能動(dòng)余熱排出換熱功率高于獨(dú)立計(jì)算，如圖5所示。這是由于此時(shí)破口背壓高于獨(dú)立計(jì)算，冷卻劑溫度也偏高。約5500s時(shí)，2種計(jì)算的非能動(dòng)余熱排出換熱功率均下降，其原因在于，此時(shí)換料水箱的水位已圖5小破口失水事故非能動(dòng)余熱排出參數(shù)獨(dú)立計(jì)算和耦合計(jì)算結(jié)果對(duì)比Fig.5ComparisonofIndependentCalculationandCouplingCalculationResultsofPassiveResidualHeatRemovalParametersinSBLOCA

傭?斐上低逞?力高于獨(dú)立計(jì)算，這個(gè)過(guò)程將持續(xù)到2000s左右。2000s時(shí)對(duì)應(yīng)的堆芯水位達(dá)到最低，在此之前堆芯水位和堆芯平均溫度耦合計(jì)算結(jié)果與獨(dú)立計(jì)算差異不大，如圖3和圖4所示。之后，自動(dòng)卸壓系統(tǒng)最后一級(jí)打開(kāi)，系統(tǒng)壓力基本與背壓保持一致，耦合計(jì)算系統(tǒng)壓力高于獨(dú)立計(jì)算。自動(dòng)卸壓系統(tǒng)最后一級(jí)打開(kāi)的同時(shí)觸發(fā)換料水箱注入閥開(kāi)啟，當(dāng)下降段壓力低于換料水箱注入壓頭時(shí)，換料水箱開(kāi)始向堆芯注水，耦合計(jì)算中換料水箱注入流量高于獨(dú)立計(jì)算，2000s以后堆芯水位高于獨(dú)立計(jì)算，由于系統(tǒng)壓力比獨(dú)立計(jì)算高，導(dǎo)致堆圖2小破口失水事故破口背壓獨(dú)立計(jì)算和耦合計(jì)算結(jié)果對(duì)比Fig.2ComparisonofIndependentCalculationandCouplingCalculationResultsofBackPressureinSBLOCA圖3小破口失水事故堆芯水位獨(dú)立計(jì)算和耦合計(jì)算結(jié)果對(duì)比Fig.3ComparisonofIndependentCalculationandCouplingCalculationResultsofCoreLevelinSBLOCA圖4小破口失水事故堆芯平均溫度獨(dú)立計(jì)算和耦合計(jì)算結(jié)果對(duì)比Fig.4ComparisonofIndependentCalculationandCouplingCalculationResultsofCoreAverageTemperatureinSBLOCA芯平均溫度比獨(dú)立計(jì)算高。2000s以后，破口處于非臨界流狀態(tài)，此后破口質(zhì)量流量和能量流量均比獨(dú)立計(jì)算大得多，其原因在于，耦合計(jì)算中背壓隨安全殼壓力變化，而系統(tǒng)壓力保持在較高壓力，雖然冷卻劑溫度比獨(dú)立計(jì)算高，但在此時(shí)的系統(tǒng)壓力下，其破口上游的冷卻劑飽和度比獨(dú)立計(jì)算低得多，從而造成破口流量比獨(dú)立計(jì)算大。而在6500s左右流量出現(xiàn)明顯的下降，這是因?yàn)槠瓶诒硥旱纳�，系統(tǒng)壓力與破口背壓的壓差已經(jīng)小到一定程度。因此，破口流量在實(shí)際情況下受背壓影響較大，而獨(dú)立計(jì)算無(wú)法反映該現(xiàn)象。2000s以后，耦合計(jì)算?


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