IP200堆芯物理設(shè)計(jì)改進(jìn).pdf

1、IP200(Integral PWR200)是由哈爾濱工程大學(xué)提出初步概念設(shè)計(jì)方案的一體化壓水反應(yīng)堆，其在堆芯熱工、蒸汽發(fā)生器等方面已做過(guò)較為詳細(xì)的研究，但由于該反應(yīng)堆物理設(shè)計(jì)方面只是做過(guò)二維的設(shè)計(jì)計(jì)算，并且由于控制棒設(shè)計(jì)在機(jī)械上存在一定的不合理性，故需進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，以用來(lái)指導(dǎo)小型堆的研究。
　　本文在首先使用Studvisk公司開(kāi)發(fā)的基于界面流耦合的碰撞概率法的二維燃耗計(jì)算程序 HELIOS-1.11對(duì)組件的物理特性進(jìn)行研究，通

2、過(guò)分析選出符合設(shè)計(jì)要求的燃料組件。并通過(guò)分別研究帶有控制棒和可燃毒物組件的物理特性，最終確定可能用于所設(shè)計(jì)的反應(yīng)堆中的組件類(lèi)型。
　　其次通過(guò)編寫(xiě)基于矩形窄通道的熱工單通道模型，提出堆芯的初步設(shè)計(jì)方案。由于在擴(kuò)散計(jì)算時(shí)需要連續(xù)的截面參數(shù)，需要對(duì)HELIOS計(jì)算出的多種組件截面進(jìn)行處理，本文為適應(yīng)高燃耗的堆芯計(jì)算，提出了分段擬合方法，大幅度提高了截面擬合的計(jì)算精度。通過(guò)修改REMARK計(jì)算程序，使其適用于六角形組件堆芯的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)計(jì)算，

3、并通過(guò)與成熟的設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行對(duì)比，證明了修改軟件的合理性。并通過(guò)將熱工與物理模型相耦合，利用熱工程序?yàn)槲锢硖峁┮粋€(gè)更符合實(shí)際情況的溫度和密度分布，實(shí)現(xiàn)核熱準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)耦合計(jì)算，完善設(shè)計(jì)計(jì)算所使用的程序。
　　最后通過(guò)使用計(jì)算程序，對(duì)堆芯控制棒不同的布置方式和提棒方式進(jìn)行比較，獲得較好的提棒方式。并通過(guò)對(duì)不同布置方式的可燃毒物布置進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，比較不同設(shè)計(jì)方案的特性，提出最終的堆芯設(shè)計(jì)方案，并對(duì)該設(shè)計(jì)方案的部分穩(wěn)態(tài)物理和熱工性能進(jìn)行了驗(yàn)證，