日本文殊快堆紧急停堆后堆芯出口腔室瞬态工况模拟研究

基于日本文殊快堆停堆实验数据,完成了文殊快堆上升桶通流孔结构分别为直角、圆角下堆芯出口腔室内较完整的热分层进程模拟,并从热分层的形成、界面上升速度、温度梯度及通流孔钠流量比率等方面对热分层特点进行深入分析。结果表明,数值模拟结果与实验结果符合较好,在一定条件下,数值模拟可很好地预测钠冷快堆内整体热工水力行为。本文结果为建立一套用于预测钠堆内复杂瞬态工况的数值模拟方法积累了经验。

日本文殊快堆整体热腔室流场三维数值模拟

为研究日本文殊快堆一回路热腔室的热工水力特性,借鉴和消化国外快堆的设计经验,使用流体力学软件CFX对文殊快堆整体热腔室进行三维稳态数值模拟,得到其整体热腔室流场。文殊快堆全堆芯温度监测系统可为我国快堆小型化设计作技术准备。

日本文殊原型快堆堆芯出口腔室热分层现象数值模拟

本文利用商业CFD程序STAR-CCM＋，采用合理的网格生成技术及物理模型，对日本文殊原型快堆堆芯出口腔室建立近似1∶1的模型，模拟分析40％额定功率停堆过程中堆芯出口腔室的瞬态工况，获得腔室内较为完整的热分层进程。结果表明：停堆2 min后腔室内出现稳定热分层现象；10～21 min时热分层通过上升桶桶顶位置；10～140 min热分层处于上升筒顶端位置附近期间，腔室内流型不稳定；140 min后热分层完全处于上升桶顶，桶内流型稳定且接近于停堆前。模拟结果与实验数据对比表明，停堆初期4 min内两者符合较好，表明本文模拟方法适用于停堆工况堆芯出口腔室热分层进程模拟；之后模拟进程明显快于实验，分析其偏差主要来自模拟边界及结构与实际的差异。

日本“文殊”快堆预运行试验开始

【《日本原子》1991年5月号第4页报道】日本动力堆核燃料开发事业团(PNC)耗资约600亿日元建造的文殊原型快堆已于1991年5月18日开始进行预运行试验。这座快堆充分利用了日本自己的技术和通过国际合作得到的资料。“文殊”是日本的第一座发电快堆,受到了日本国内外人士的关注。这次预运行试验将持续到8月份。