大功率先進壓水堆壓力容器外部自然循環(huán)冷卻數值研究.pdf

1、壓力容器外部冷卻(ERVC)作為嚴重事故管理策略中壓力容器內熔融物滯留(IVR)的一部分已得到了廣泛應用。ERVC措施是通過壓力容器外的保溫層和壓力容器之間的單相或兩相循環(huán)流動實現的,冷卻水循環(huán)流動的過程會帶走堆芯熔融物重定位至下封頭所產生的熱量,因此冷卻水的自然循環(huán)能力以及冷卻水與壓力容器壁之間的換熱能力決定了ERVC的有效性。
　　本論文采用RELAP5系統(tǒng)安全分析程序模擬并評價了ERVC在大功率先進壓水堆應用中的熱工水力行為

2、特性。首先,論文對RELAP5程序模擬大功率先進壓水堆壓力容器外部冷卻的建模過程和重要熱工水力部件進行了描述,并采用現有熱工水力實驗數據評估了RELAP5程序對壓力容器外部冷卻現象的適用性。其次,本文針對1700MWe大功率反應堆進行了穩(wěn)態(tài)計算研究,選取幾個對ERVC有關鍵影響的流動和幾何參數,比如流道的進出口面積,冷卻水的入口溫度,下封頭處的加熱功率以及流道的間隙寬度等進行敏感性分析,定性地研究各個參數對ERVC自然循環(huán)能力的影響規(guī)律

3、。再次,在穩(wěn)態(tài)分析的基礎上開展了瞬態(tài)計算,研究在嚴重事故(選取大LOCA事故)發(fā)生時ERVC的瞬態(tài)響應過程及有效性評價,其中包括對一些流動參數、邊界條件以及RELAP5模型(進出口面積,流道間隙尺寸,堆腔注水高度,相間摩擦模型等)的瞬態(tài)敏感性分析。最后,對壓力容器外部冷卻自然循環(huán)的不穩(wěn)定性進行簡要分析,得出了不同壓力和上升段結構條件下系統(tǒng)不穩(wěn)定性的邊界。
　　本研究的結果對壓力容器外部冷卻現象的數值模擬和大功率先進壓水堆壓力容器外