基于高精度子通道程序的棒束临界热流密度机理模型

传统棒束临界热流密度关联式受限于子通道粗糙的划分方式以及棒表面局部参数计算的不准确性而无法有效外推,针对特定燃料组件开发的棒束临界热流密度关系式只能用于特定的棒束几何结构。对于导向管存在的棒束结构仍需额外的修正,不满足局部现象假设,无法实现真正的预测。为满足新型燃料组件以及新型堆等不同棒束几何下临界热流密度的预测需要,基于西安交通大学开发的高精度子通道程序建立了棒束临界热流密度机理模型。高精度子通道程序在原有子通道划分的基础上进一步细分,并结合格架分布式阻力模型使流场的计算更加细致准确。对基于高精度子通道程序开发的棒束临界热流密度机理模型进行了验证,预测值与实验值之比的平均值为0.99,均方差为4.69%,且无需对冷壁效应进行额外修正。

单棒表面沸腾危机现象可视化研究

本研究通过可视化的方式探究了单根加热棒表面的沸腾危机现象和定位格架对气泡行为的影响。单棒方形通道方腔为19 mm×19 mm,中间放置直径为9.5 mm的均匀加热棒,流体工质为R-134a,实验工况压力为1.8~2.7 MPa,质量流速为600~2100 kg/(m^(2)·s),进口过冷度为10~40℃。利用高速摄像机观察了沸腾危机过程中的现象以及定位格架对气泡行为的影响,并对比了相同流动条件下有无搅混翼叶片的临界热流密度(CHF)实验结果。实验结果表明:发生沸腾危机时,局部膜态沸腾所形成的气膜向周向扩展直至棒表面形成稳定的膜态沸腾。定位格架对气泡行为的影响主要体现在条带-弹簧对气泡的撕裂作用和搅混翼叶片引起的旋流。搅混翼叶片对CHF的增强作用随质量流速和压力的增加而增加,低质量流速下,CHF强化作用不明显。

环形通道内棒偏心和弯曲工况临界热流密度机理研究

本文分别从两种不同类型的临界热流密度(CHF)的触发机理出发,分析了内棒偏心和弯曲对CHF的影响。以氟利昂(R-134a)作为流动工质,在竖直向上流动的环形通道内开展了仅内棒加热的CHF实验研究。实验段包含3种形式:同心、偏心和弯曲。偏心实验结果表明:在高过冷工况下,内棒偏心将对CHF造成惩罚,且偏心率为0.783的实验段对CHF惩罚更严重;在低过冷工况下,偏心效应减弱。高压高质量流速工况,空泡漂移效应会导致偏心率为0.783的CHF大于偏心率为0.435的CHF。弯曲实验结果表明:小闭合度的弯曲对CHF几乎没有影响。大闭合度的弯曲对于低质量流速的Dryout型CHF,弯曲棒会破坏液膜的稳定性;对于低质量流速的DNB型CHF,空泡漂移效应远小于偏心通道,弯曲的CHF小于相同最小间隙下偏心的CHF。

基于RAVEN的SGTR事故概率安全裕度分析方法研究

介绍了一种基于RAVEN软件通过蒙特卡洛(MC)抽样的风险指引的安全裕度特性分析(RISMC)方法,综合分析热工参数、人员动作时刻不确定性对蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故安全裕度的影响,并将计算结果与传统安全评价方法进行比证。针对事故关键影响参数,基于MC抽样量化影响安全裕度的关键参数样本,利用RELAP5程序建立SGTR事故的系统仿真模型,通过RAVEN软件进行耦合计算并加以分析,最终获得该电厂模型在辅助给水系统失效情况下SGTR事故的概率安全裕度及其对各影响参数的敏感度。

氟利昂CHF数据对压水堆工况下LUT-2006过冷CHF预测能力的评估

以R-134a为模化工质,在内径为8 mm的圆管中进行了临界热流密度(CHF)实验研究。讨论了R-134a的CHF参数变化趋势,评价了Katto的流体模化方法。结果表明,CHF仅受局部参数影响,长径比的影响可以忽略。R-134a的CHF参数趋势与典型水的CHF参数趋势相似。Katto的模化方法在低临界含气率甚至是负临界含气率下都有很高的精度。将R-134a的CHF实验数据通过模化方法转换成等效水数据,并与CHF查询表(LUT)-2006进行了比较。评价结果表明,即使在几乎没有过冷CHF数据的压水堆工况,LUT-2006仍具有很高的预测精度。