立式U型管自然循环蒸汽发生器1次侧流体流经U型管段重力压降计算

针对现有一些大型电站系统分析程序在计算1次侧流体流经U型管蒸汽发生器重力压降时存在的不足,建立了1次侧流体流经U型管段重力压降计算模型。该模型将蒸汽发生器1次侧U型管内各换热区域按等温度差值进行控制体划分,对U型管弯管段按实际的几何关系进行处理。将大亚湾核电厂蒸汽发生器热工参数作为输入值进行了计算和参数敏感性分析。计算结果表明:增加U型管束直管段高度、减小U型管内径长度能增加流体流经U型管段的重力压降,且改变较为明显。计算结果与理论分析相一致。

综合性热工水力实验台架建设及教学实践

基于实践教学需要,对教学实验台架的设计方案进行了论证和分析,探索了利用综合性热工水力教学实验台架开展实验教学的可行性。在此基础上,以一体化反应堆为对象,采用比例模化方法研制了回路系统和仪器控制及电气系统,并根据人才培养方案的要求,对教学实验项目进行了设计。相关台架教学实践表明,学员的综合实践能力和创新意识得到较好的提升。

中国实验快堆一回路热工水力稳态计算程序开发

针对中国实验快堆(CEFR)的具体结构和稳态运行特点,利用Fortran语言开发了CEFR一回路热工水力稳态计算程序。重点开发了有关钠的多种物性的子程序、适应不同工况的钠的流动与换热计算子程序,并对关系式进行了对比分析,最后建立了稳态计算模型并开发了程序。在此基础上,对CEFR的一回路系统在满功率下的稳态热工水力特性进行了计算分析,所获得的结果同设计参数吻合,证明了所开发的子程序及稳态程序的正确性。

船用一体化反应堆自然循环过渡过程控制优化研究

为了研究反应堆强迫循环向自然循环转换过程中功率自动调节方案,利用建立的数学模型对某型船用一体化反应堆自然循环过渡过程进行了理论计算。结果表明:过渡过程中,由于一体化压水堆自然循环工况下反应堆进、出口温度的滞后效应明显,并且冷却剂温度在功率自动调节模型中的权重大,使得反应堆进、出口温度测量点的位置对重要参数的峰值产生较大影响,反应堆进、出口温度测量点设置越接近反应堆活性区,则过渡过程中重要参数的波动峰值越小,过渡过程需要的时间越短,控制过程更优。

核动力装置蝶式止回阀水力学特性的数值模拟

针对Relap5程序中蝶式止回阀水力学模型相对粗糙的问题,基于CFD软件Fluent15.0,对典型的蝶式止回阀水力学特性进行了模拟计算与研究,分析了原有Relap5程序止回阀模型的不足并构建了一个新的蝶式止回阀水力学计算模型。采用新的模型对止回阀稳态和瞬态运行特性进行了数值模拟,结果表明:该蝶式止回阀模型精度高、适用范围广。

蒸汽发生器内二次侧水位对倒U型管内倒流特性的影响分析

在自然循环条件下,蒸汽发生器(SG)倒U型管内的流体流动会不稳定,可造成一部分倒U型管内流体处于倒流状态。基于Boussinesq假设,建立了与SG二次侧水位有关的倒U型管内流体一维守恒控制方程,采用线性微扰理论分析SG二次侧水位对倒U型管内倒流特性的影响,并采用RELAP5/MOD3.2程序进行了数值模拟。结果表明:在一定倒U型管进口条件下,SG二次侧水位的降低使倒U型管内流动的特征压降增大,特征流量减少,稳定性参数增加,相对于正常水位时更易不稳定,倒流更易发生,长管较短管更易发生倒流。

小型压水堆小破口失水事故

针对某小型压水堆,采用最佳估算加不确定性分析的方法,以最佳估算程序RELAP5/SCDAPSIM为工具开展小破口失水事故的瞬态特性分析;基于Wilks公式的非参数统计方法,对源系数所带来的不确定性传播进行量化评估;进而通过敏感性分析,确定了对燃料包壳峰值温度影响关键的源系数是壁面传热系数、冷却剂导热系数和相间界面传热系数,研究结果表明:这7种源系数所带来的不确定性传播影响不显著,适用于小型压水堆的小破口失水事故分析计算。

典型海洋条件下小型自然循环反应堆流动特性研究

针对小型一体化自然循环反应堆在海洋环境中应用的问题,基于RELAP5/3.3程序构建了海洋条件分析模型,并通过摇摆实验对修改的程序进行了验证,利用修改的程序建立了反应堆系统热工水力模型,分析了横摇、纵摇和起伏运动对反应堆自然循环的影响。结果表明:主换热器的紧凑、对称布置设计降低了横摇的影响,而横摇与纵摇的影响一致,摇摆运动的短周期和大角度对自然循环影响显著;起伏运动对自然循环的影响更为严重,有可能导致堆芯出口温度饱和,威胁反应堆的运行安全。

PRS换热器蒸汽凝结换热模型研究

使用RELAP5/MOD3.2程序对某型核动力装置二次侧非能动余热排出系统(PRS)1:1实验装置进行稳态计算,一些工况下计算结果同实验结果偏差较大。研究了汽-液界面剪切应力及系统高压等条件对层流和湍流状态下竖直管内蒸汽凝结模型的影响,并对模型进行了改进。改进后的RELAP5程序对该系统1:1实验装置进行稳态和瞬态计算,计算结果同实验结果符合良好。