多个两流体程序耦合的核电站系统热工水力建模及仿真研究

为了增加核电站工程模拟器的仿真范围和精度,介绍了基于多个两流体程序耦合的热工水力系统建模方法,并利用RCV与主系统的耦合模型对其准确性进行了验证。基于此,建立了比较全面的核电站系统热工水力模型,并将其在工程模拟器上进行了应用。结果表明,基于多个两流体程序耦合的模型扩展,在保证精度的基础上,增加了模拟器的计算范围,而且可以解决单一模型中节点数量有限、模型庞大导致计算速度较慢、调试困难等问题,从而为提高工程模拟器的性能提供了一个方便可行的方法。

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。

基于配置思想的核电站热工水力系统图形化建模的实现

现有热工水力设计和系统分析软件大多采用文本形式建模,建模耗时长,易出错,效率低,图形化建模正成为一种趋势。基于配置思想的热工水力系统建模软件,将水力系统元件及属性信息以XML配置文件的形式保存,在程序运行时加载为模板,实现热工水力系统的图形化建模。建模完成后,自动将图形化模型转换成热工分析软件适配的文本输入卡,并实现了文本输入卡与图形化模型间的互相转换,方便利用已有文本输入卡进行修改再使用。同时,在建模阶段对模型进行常规错误检查并提示用户,减少用户人工检查或者返工的次数,极大提高了建模的效率。