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冷却大功率先进压水堆压力容器外部自然循环冷却数值要求

收藏本文 2024-04-15 点赞:30945 浏览:136885 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:压力容器外部冷却(ERVC)作为严重事故管理对策中压力容器内熔融物滞留(IVR)的一部分已得到了广泛运用。ERVC措施是通过压力容器外的保温层和压力容器之间的单相或两相循环流动实现的,冷却水循环流动的历程会带走堆芯熔融物重定位至下封头所产生的热量,由此冷却水的自然循环能力以及冷却水与压力容器壁之间的换热能力决定了ERVC的有效性。本论文采取RELAP5系统安全浅析程序模拟并评价了ERVC在大功率先进压水堆运用中的热工水力行为特性。首先,论文对RELAP5程序模拟大功率先进压水堆压力容器外部冷却的建模历程和重要热工水力部件进行了描述,并采取现有热工水力实验数据评估了RELAP5程序对压力容器外部冷却现象的适用性。其次,本论文针对1700MWe大功率反应堆进行了稳态计算探讨,选取几个对ERVC有关键影响的流动和几何参数,比如流道的进出口面积,冷却水的入口温度,下封头处的加热功率以及流道的间隙宽度等进行敏感性浅析,定性地探讨各个参数对ERVC自然循环能力的影响规律。再次,在稳态浅析的基础上开展了瞬态计算,探讨在严重事故(选取大LOCA事故)发生时ERVC的瞬态响应历程及有效性评价,其中包括对一些流动参数、边界条件以及RELAP5模型(进出口面积,流道间隙尺寸,堆腔注水高度,相间摩擦模型等)的瞬态敏感性浅析。最后,对压力容器外部冷却自然循环的不稳定性进行简要浅析,得出了不同压力和上升段结构条件下系统不稳定性的边界。本探讨的结果对压力容器外部冷却现象的数值模拟和大功率先进压水堆压力容器外部冷却流道的设计与改善都有一定的借鉴作用。关键词:压力容器外部冷却(ERVC)论文自然循环论文大功率先进压水堆论文RELAP5程序论文

    摘要5-7

    ABSTRACT7-11

    第一章 绪论11-25

    1.1 探讨背景及作用11

    1.2 压力容器外部冷却(ERVC)介绍11-12

    1.3 国内外探讨近况12-24

    1.3.1 IVR-ERVC 的运用近况12-14

    1.3.2 ERVC 的实验探讨近况14-21

    1.3.3 ERVC 的数值模拟探讨近况21-24

    1.4 本论文探讨内容24-25

    第二章 RELAP5 模型建立25-37

    2.1 RELAP5 系统程序介绍25-26

    2.2 系统建模26-31

    2.2.1 系统建模总述26-28

    2.2.2 RELAP5 建模输入参数28-31

    2.3 RELAP5 中模型的给定与选取31-36

    2.3.1 壁面传热模型32-34

    2.3.2 相间摩擦模型34-36

    2.4 本章小结36-37

    第三章 RELAP5 程序对 ERVC 的适用性验证37-51

    3.1 REPEC 实验装置37-38

    3.2 实验台架建模38-44

    3.3 实验模拟结果浅析44-50

    3.3.1 加热功率对循环流动的影响44-46

    3.3.2 试验段入口面积对循环流动的影响46-47

    3.3.3 试验段出口面积对循环流动的影响47-49

    3.3.4 试验段入口温度对循环流动的影响49-50

    3.4 本章小结50-51

    第四章 CAP1700 的 ERVC 稳态计算结果与浅析51-64

    4.1 系统守恒验证51-53

    4.2 加热功率的影响53-55

    4.3 入口面积的影响55-56

    4.4 出口面积的影响56-58

    4.5 入口温度的影响58-61

    4.5.1 入口温度的过冷度较大的情况58-60

    4.5.2 入口温度接近沸腾(90℃)的情况60-61

    4.6 间隙尺寸的影响61-62

    4.7 本章小结62-64

    第五章 CAP1700 瞬态计算结果与浅析64-79

    5.1 基准工况的计算64-69

    5.2 入口面积的影响69-71

    5.3 出口面积的影响71-74

    5.4 注水高度的影响74-75

    5.5 间隙尺寸的影响75-76

    5.6 相间摩擦模型的影响76-78

    5.7 本章小结78-79

    第六章 ERVC 系统不稳定性浅析79-86

    6.1 ERVC 系统不稳定性的论述浅析79-81

    6.2 系统不稳定性的参数影响81-83

    6.3 不稳定性的无量纲浅析83-85

    6.3.1 无量纲数的选取83-84

    6.3.2系统不稳定性的无量纲边界图84-85

    6.4 本章小结85-86

    第七章 全文总结86-88

    7.1 论文工作总结86-87

    7.2 论新点87

    7.3 探讨展望87-88

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