多孔介质方法在池式快堆系统分析软件SAC-CFR三维钠池计算模型中的应用

为准确分析池式快堆热钠池内的热工水力学特性,在已开发出的用于池式快堆系统分析的钠池三维计算模型的基础上,应用多孔介质方法建立钠池内中间热交换器、主泵、事故热交换器及屏蔽柱模型,完成了含有多孔介质模型和复杂几何边界的钠池三维计算模型开发。将该模型嵌入池式快堆系统分析软件SAC-CFR后,分析了中国实验快堆在稳态运行和紧急停堆工况下钠池内的流场分布,初步证明了所采用的多孔介质模型的合理性,为下一步非能动余热排出系统模型的开发做准备。

基于SAC-CFR系统分析软件的EBR-Ⅱ LOHSWS事故分析

利用自主开发的系统分析软件SAC-CFR对美国实验增殖堆2号(EBR-Ⅱ)的未能紧急停堆的丧失热阱(LOHSWS)事故全厂瞬态行为进行建模分析。SAC-CFR耦合了新开发的三维钠池计算模型,用于分析EBR-Ⅱ钠池内的流型。结果表明,SAC-CFR计算结果与实验数据相符合,SAC-CFR可用于快堆部分事故工况的瞬态计算,同时也证实了EBR-Ⅱ可在LOHSWS事故下依靠固有安全性停堆。

池式快堆系统分析软件稳态功能开发

针对目前我国快堆系统分析软件主要采用国外引进方式而导致难以掌握核心物理模型的现状,以中国实验快堆(CEFR)为研究和建模对象,基于中子动力学模型、堆芯及其热钠池模型、中间热交换器模型、一回路和中间回路热量传输系统模型、三回路模型等,自主开发了基于Compaq Visual Fortran(CVF)的适用于稳态计算的池式快堆系统分析软件SAC-CFR。通过与中国实验快堆安全分析报告中数据进行对比,验证了所开发模型的精度,为下一步瞬态模型的开发及控制和保护系统的开发做准备。

池式快堆系统瞬态分析软件开发

为实现快堆系统分析软件国产化,在已开发的适用于稳态计算的池式快堆系统分析软件SAC-CFR的基础上,进一步开发了系统各部件的瞬态模型、控制系统和保护系统模型、瞬态工况热工水力学的求解逻辑,完成瞬态计算功能的开发。通过对日本文殊快堆45%功率汽机跳闸工况进行建模分析,验证了SAC-CFR用于系统瞬态分析的有效性,为进一步开发非能动余热排出系统分析模型打下了基础。

用于池式快堆系统分析的钠池三维模型开发

由于池式快堆钠池内的热工水力学特性对反应堆的安全运行有重要影响,本文采用基于交错网格的SIMPLE算法开发直角坐标系和柱坐标系下钠池三维计算软件。应用CFX软件进行验证之后,完成了三维流场分析程序与系统分析软件SAC-CFR的耦合,并用耦合后的程序分析日本文殊快堆45%功率稳态运行工况上腔室内的流场分布,初步验证了堆芯上腔三维化的SAC-CFR用于系统分析的有效性,为进一步开发事故模型、非能动余热排出系统模型做准备。