【摘 要】
：
针对AP1000核电站，基于两流体最佳估算系统程序RELAP5建立热工水力模型，基于Matlab/Simulink软件及工业组态软件建立相关控制系统数学模型，用于对正常给水丧失事故的计算分析.建模数据主要参考AP1000 Design Control Document(AP1000 DCD)，由于建模数据不够充分、详尽，模型不够精确，文中事故分析以定性分析为主.计算结果表明：RELAP5具备计算自
【机 构】
：
School of Nuclear Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
【出 处】
：
第八届(2012)北京核学会核应用技术学术交流会
论文部分内容阅读
针对AP1000核电站，基于两流体最佳估算系统程序RELAP5建立热工水力模型，基于Matlab/Simulink软件及工业组态软件建立相关控制系统数学模型，用于对正常给水丧失事故的计算分析.建模数据主要参考AP1000 Design Control Document(AP1000 DCD)，由于建模数据不够充分、详尽，模型不够精确，文中事故分析以定性分析为主.计算结果表明：RELAP5具备计算自然循环的能力，计算结果与DCD中正常给水丧失事故结果总体趋势基本一致，非能动余热排出系统(PRHRS)、堆芯补水箱(CMT)系统能够及时、有效地排出堆芯余热和堆芯衰变热，确保堆芯安全.PRHRS余热排出能力对事故发展有明显影响，模型中PRHRS余热排出能力较强，使冷却剂温度更快地降低到较低水平，导致CMT更早投入以及随后反应堆各参数响应的不同.
其他文献
利用三维数值模拟，对不同环腔厚度和环腔内冷却剂速度条件下，下腔室内冷却剂流场进行了计算。在此基础上，对压水堆流量孔板冷却剂流量的分配情况进行了分析，并找出了通过流量孔板通孔小组的冷却剂流量与平均流量的最小偏差。分别计算了最小偏差条件下与平均流量条件下，堆芯内板状燃料元件周围冷却剂的流场和温度场。发现由环腔厚度或环腔内冷却剂速度不同而引起的下腔室流场分布不均匀，对堆芯内冷却剂流场和温度场影响较大。
针对自然循环工况下，蒸汽发生器部分倒U型管内存在倒流现象，利用无量纲分析方法建立管内流体控制方程，提出了阻力数和传热数等无量纲准则，并对蒸汽发生器倒U型管倒流的影响因素进行分析。结果表明，阻力数对倒流发生的无量纲进出口压降和流速有较大的影响；传热数对倒流发生的无量纲进出口压降有较大的影响，而对流速影响较小。
在SWAMUP实验回路中，针对超临界水流动换热开展上升、下降流实验研究，观测到了正常传热、传热恶化、传热强化等现象。实验结果及分析表明：浮升效应导致的第一类传热恶化只会发生在上升流中，加速效应导致的第二类传热恶化与流动方向无关；表征浮升效应和加速效应无量纲参数Bu和πA能较好地从机理上预测第一类、第二类传热恶化。
为研究各种影响因素对蒸汽爆炸的影响，设计建造了低温熔融金属入水碎化的可视化实验装置。采用高速摄像仪拍摄记录熔融金属液柱入水碎化的过程。实验研究了熔融金属热扩散系数、温度及冷却水温度对蒸汽爆炸的影响。实验结果表明，熔融金属热扩散系数和金属温度的乘积与蒸汽爆炸脉冲成正比；冷却水温度对蒸汽爆炸起抑制作用。熔融金属热扩散系数是影响蒸汽爆炸的重要因素。
摇摆运动作为一种典型海洋条件,对管内的气液两相流动过程产生较大影响.本文通过摇摆条件下空气-水泡状流在矩形通道内流动阻力特性的实验,研究摇摆运动对两相流动过程的影响.实验在常温、常压下进行,通道尺寸为40 mm×10 mm,摇摆角度为10°、15°和30°,摇摆周期为8、12和16s.结果表明,摇摆条件下瞬态摩擦压降的变化具有明显周期性,随着两相雷诺数变大,瞬态摩阻系数的波动幅度和平均水平均变小；
采用船用核动力装置模拟程序，对反应堆冷却剂泵转速连续调节研究进行仿真试验研究。在相同的40％满功率工况下，进行冷却剂泵转速阶跃变化与连续变化两种试验。对比了反应堆进出口温度、反应堆功率、反应堆反应性、冷却剂流量、蒸发器蒸汽压力等参数的变化情况，对开展船用反应堆冷却剂泵连续调速设计具有重要的指导意义。
为研究日本文殊快堆一回路热腔室的热工水力特性，借鉴和消化国外快堆的设计经验，使用流体力学软件CFX对文殊快堆整体热腔室进行三维稳态数值模拟，得到其整体热腔室流场。文殊快堆全堆芯温度监测系统可为我国快堆小型化设计作技术准备。
应急给水系统(EFS)作为核电站专设安全设施之一,用于在其他给水系统事故的工况下导出反应堆冷却剂系统堆芯余热。其假设事故下的流量试验是核电站装料许可的关键性必要试验。本文针对调试中EFS流量偏大,不满足准则要求的现象,建立了EFS热工水力模型,并将数值模拟结果与试验数据进行校核,确定了模型的可靠性。通过数值分析,提出EFS流量超准则的解决方案。进一步试验结果表明,EFS破口流量显著降低,完全符合验
通过实验研究了摇摆造成的周期性附加惯性力作用下矩形窄通道内空气-水两相流压降特性。按分液相雷诺数将流动分为层流区(Ref＜800)、过渡区(800≤Ref≤1400)及湍流区(Ref＞1 400)3个区域,并对各区域内附加压降、重位压降和摩擦压降平均值及瞬态值进行了比较。结果表明,附加惯性力对窄通道内两相流整数倍周期内平均摩擦阻力无明显影响。周期性附加惯性力作用下(摇摆周期16s,摇摆振幅30°)
针对船用堆的运行特点，制定了船用堆发生中破口失水叠加全部电源丧失事故时的事故序列，运用RELAP5/MOD3.2程序对某船用堆30％额定功率运行时，一回路主管道上发生30 mm不可隔离的中破口失水叠加全部电源丧失事故进行了分析，并讨论了事故下燃料元件的完整性.结果表明：在发生该类叠加事故后，热阱丧失，反应堆的剩余热将无法导出，堆芯燃料元件会发生大面积破损.研究结果可为运行人员的事故处理和操作提供参