热工水力程序计算结果不确定度分析方法

简要介绍了国内外应用较为广泛的两种分析程序计算结果不确定度的方法,这两种方法是CSAU(Code Scaling,Applicability,and Uncertainty)方法和 UMAE(Uncertainty MethodologyBased on Accuracy Extrapolation)方法。对这两种方法的特点进行了比较,并根据我国的现状提出了建议。

应用于反应堆热工水力程序的核态沸腾传热关系式评价

本文以反应堆热工水力分析程序COSINE开发为背景,针对燃料棒和冷却剂换热及压力容器外部冷却时的核态沸腾两种特殊的工况,研究常用于计算热工水力程序的核态沸腾传热关系式的计算结果随影响参数的变化关系,比较不同范围内各关系式计算结果的差异程度和敏感性,为程序中用户选项的设置和进一步实验验证提供参考意见,研究表明高过热度工况最需进行实验验证,反应堆热工水力分析程序计算这两种工况下的核态沸腾传热更适宜选用Chen、Schrock-Grossman1、Wright和SchrockGrossman2公式。

RELAP5作为核电站模拟器热工水力系统程序的改造

RELAP5程序由于其非实时计算、无动态输入输出功能以及计算流程难以控制等原因,不适合作为核电站模拟器的热工水力系统程序。RELAPSIM程序在RELAP5基础上经过实时计算功能改造、数据动态交互功能改造、计算流程控制功能改造后,能够完成实时热工水力计算,数据动态交互以及启动、停止、冻结、运行、快照、复位计算流程等功能,满足了作为核电站模拟器的热工水力系统程序的要求。本文主要介绍了RELAP5程序的改造方法和原理以及改造后的RELAPSIM程序测试和结果。

矩形通道堆芯稳态热工水力分析程序的开发

针对矩形通道堆芯的特点,开发了堆芯热工水力分析程序PETHA。本文简要地介绍了PETHA程序的物理模型及程序的验证和应用情况。

脉冲堆热工水力设计程序研制开发

介绍了中国核动力研究设计院自主开发的脉冲堆热工水力设计程序系统。它包括脉冲堆自然循环分析程序(MC-FLOW)、堆芯热工水力分析程序(MC-THAS)和脉冲堆瞬态分析程序(MC-TRAN)。采用原型堆的数据对程序进行验证,其结果表明:脉冲堆热工水力设计程序系统满足热工水力设计的要求,能够可靠地用于西安脉冲堆的设计。

自适应网格加密在热工水力系统程序中的应用

反应堆热工水力系统程序对核电站设计与安全分析有着重要的意义。尽管这些程序发展多年已经相当成熟,但依旧存在由各个方面引入的误差。自适应网格已经在各种工程问题与物理问题中广泛应用,而在现有的热工水力系统程序中依旧少见。在某些瞬态,计算过程中网格尺度对于计算精度与计算效率有严重的影响,而自适应网格能在一定程度上降低网格分布不当带来的影响。本文初步将局部网格加密技术应用到了热工水力系统程序中,优化计算结果。以faucet flow问题为例验证了自适应网格加密技术的可行性与有效性。与均匀网格相比,使用自适应网格加密算法显著地提高了计算精度与效率。

热工水力系统程序RELAP 5的CCFL模型适用性分析

冷却剂丧失事故(LOCA)是重要的核电厂设计基准事故之一。它是指冷管段和热管段的大破口事故,都可能导致相向流动限制(CCFL)现象的发生,在再灌水阶段中,反应堆内的下降段中蒸汽较大的向上流动导致安注系统的水不能向下及时注入堆芯,发生CCFL现象。常用的热工水力系统程序(如RELAP 5)中采用专门的模型描述这一现象,但针对不同的几何结构,程序需要用户选择不同的模型及其参数。针对该现象中的相间作用机理展开模型研究,对以直管段为结构特征的Dukler实验台和以棒束通道为测试段的Karei实验台进行建模,通过与实验数据的对比分析,研究了不同CCFL模型的适用性。

核电厂卧式蒸汽发生器热工性能的计算和分析

文章基于卧式蒸汽发生器的工作原理及内部结构特点,建立了卧式蒸汽发生器数学物理模型,开发了针对卧式蒸汽发生器的热工水力程序。基于在役核电站卧式蒸汽发生器的设计参数,对程序进行了校核。该程序可以用来研究卧式蒸汽发生器内主要热工参数的分布情况,为卧式蒸汽发生器设计、安全分析提供指导;也可以根据在役核电站的历史运行数据对蒸汽发生器现阶段热性能进行分析评定,对蒸汽发生器一段时间内的热性能进行预测,为蒸汽发生器的运行、检修以及更换提供依据。

池式研究堆自然循环能力试验及数值模拟

自然循环能力是表征反应堆固有安全性能的重要参数,为了分析某池式研究堆非能动安全性,判断自然循环运行工况载热能力,针对堆芯结构特征开发了自然循环能力分析程序,完成了燃料元件出入口水温实测等验证试验。分析结果表明,堆芯自然循环流量计算结果与试验值符合良好,相对偏差小于1.6%;反应堆自然循环能力随堆池水温度升高而降低,当池水温度为40℃时,反应堆自然循环能力为710kW,表明反应堆具有良好的非能动安全性。

Welander自然循环问题高精度数值模拟

目前主流的热工水力系统分析程序采用一阶差分格式来离散基本守恒方程。一阶差分截断误差大,导致系统分析程序在模拟自然循环问题时计算精度不高。为提高计算精度,本文采用两流体双压力两相流模型高精度数值解法对Welander自然循环问题进行计算分析。数值结果表明,高精度数值解法能有效减小数值扩散,提高预测精度。