【摘 要】
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在压水堆冷管段小破口失水事故（SBLOCA）中,一回路蒸汽发生器与主冷却剂泵之间的U型管内会形成阻碍一回路循环流动的环路水封。一回路循环的中断会导致堆芯上腔室内蒸汽不断聚积,引起堆芯坍塌液位下降和燃料包壳峰值温度上升,直到发生环路水封清除（LSC）现象。因此,研究LSC现象发生的时间及影响因素对燃料包壳峰值温度的精确安全分析具有重要意义。本文利用最佳估算程序RELAP5/MOD3.4对压水堆小破口
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在压水堆冷管段小破口失水事故（SBLOCA）中,一回路蒸汽发生器与主冷却剂泵之间的U型管内会形成阻碍一回路循环流动的环路水封。一回路循环的中断会导致堆芯上腔室内蒸汽不断聚积,引起堆芯坍塌液位下降和燃料包壳峰值温度上升,直到发生环路水封清除（LSC）现象。因此,研究LSC现象发生的时间及影响因素对燃料包壳峰值温度的精确安全分析具有重要意义。本文利用最佳估算程序RELAP5/MOD3.4对压水堆小破口失水事故中LSC现象的物理机理和影响因素开展分析研究。为建立合理的全尺寸压水堆程序模型,本文首先对缩比尺寸的LOBI整体性试验台架进行了建模。结合LOBI台架实验数据以及LSC现象物理机理,对影响LSC现象的RELAP5程序关键物理模型开展了合理调试及验证,得到了LSC现象复现较好的LOBI台架程序模型。在此基础上,通过对LOBI台架设计时采用的比例缩比方法和主要比例失真进行分析,将LOBI程序模型逆向扩展成其全尺寸原型堆模型。最后,利用全尺寸原型堆程序模型,从压水堆小破口失水事故干预措施的角度,对不同破口尺寸和破口位置下影响LSC现象的各项因素开展了模拟研究与机理分析。研究结果表明,破口尺寸是影响LSC现象的关键因素。破口位置对LSC现象的发生时间和环路顺序有一定影响。在较小破口尺寸时,安注条件有利于促进LSC现象的发生;当破口尺寸较大时,安注条件对LSC现象基本无影响,但能影响LSC现象发生后的堆芯液位恢复过程,对燃料包壳峰值温度影响显著。二次侧条件对LSC现象的整体影响较小,主要体现在二次侧冷却速率对一二次侧压力反转时间的影响上,较早较大幅度的投入二次侧冷却降温,能延缓LSC现象发生的时间。本文的研究工作,一方面可以为我国压水堆SBLOCA事故中的事故响应规程提出一些建议,另一方面也可以为准确模拟LSC现象的最佳估算程序设置提供参考。
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