自然循环分离效应实验装置介绍

一、引言自然对流(循环)普遍存在于各种热力现象中,并在石油、化工、能源等工业部门中大量地应用,如各种工业锅炉、石油开采与加工,太阳能加热或制冷系统等。在反应堆工程方面,自然循环实验研究是反应堆事故安全研究的一个重要方面,因为核电站反应堆在发生强迫循环能力丧失的情况下,自然循环是将停堆后堆芯衰变热带出一次系统的唯一方式。特别是为了提高安全性。

PROTEUS-MOC在TREAT试验堆稳态中子学计算中的应用

TREAT(Transient Reactor Test Facility)是一种用于测试反应堆燃料和结构材料性能的实验堆。该堆结构复杂,采用气冷设计和石墨慢化,在径向和轴向上均具有很强的中子泄漏和非均匀性,对三维中子学的模拟提出了较大的挑战。PROTEUS-MOC由美国阿贡国家实验室和密歇根大学合作开发,采用二维特征线方法和一维间断伽辽金有限元方法分别处理角通量的径向和轴向分布。为测试PROTEUS-MOC的精度和效率,利用该程序对TREAT试验堆进行了稳态中子学计算。计算结果表明:PROTEUS-MOC程序的精度较高,能准确描述TREAT的轴向和径向的强中子泄漏。与Monte Carlo程序Serpent相比,特征值相对误差仅为0.12%。另外,PROTEUS-MOC所采用的加速方法 TLPCMFD(Two-Level pCMFD)可以将计算速度提高26倍。