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快堆钠池传热流动计算程序 FASTOR-3D 的校验计算
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作者 李德贵 席时桐 卢万成 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期115-118,121,共5页
为研究快堆钠池内的流动和传热,采用质量、动量、能量守恒方程和空隙率方法,建立了快堆钠池内三维流动和传热的数学模型,并利用SIMPLE计算方法编制了计算程序FAS-TOR-3D.由于钠池的结构非常复杂,任何一点的设计变... 为研究快堆钠池内的流动和传热,采用质量、动量、能量守恒方程和空隙率方法,建立了快堆钠池内三维流动和传热的数学模型,并利用SIMPLE计算方法编制了计算程序FAS-TOR-3D.由于钠池的结构非常复杂,任何一点的设计变动可能改变池内的传热特性,给整个快堆带来巨大的影响.选用了10个比较有代表性的算例,从不同的侧面验证了FASTOR-3D.计算结果表明,FASTOR-3D的计算基础是正确的.对于复杂区域的三维流动和传热还有待于全真模型实验的进一步验证. 展开更多
关键词 增殖堆 池式堆 流动 传热 快堆钠池
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池式钠冷快堆复杂空间内流动与传热特性三维数值模拟研究综述 被引量:2
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作者 张钰浩 赵海琦 +4 位作者 沈熙昊 袁晓晓 宋海洁 陆道纲 隋丹婷 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期271-283,共13页
钠冷快堆是第四代先进核能系统的重要堆型之一。池式钠冷快堆安全裕量大,但结构较为复杂,其堆内一回路循环流动呈多尺度、复杂空间、多路径、三维流动等特点,给池式钠冷快堆计算与实验带来一定困难。近年来,计算流体力学(CFD)的快速发... 钠冷快堆是第四代先进核能系统的重要堆型之一。池式钠冷快堆安全裕量大,但结构较为复杂,其堆内一回路循环流动呈多尺度、复杂空间、多路径、三维流动等特点,给池式钠冷快堆计算与实验带来一定困难。近年来,计算流体力学(CFD)的快速发展为解决上述问题提供了重要技术路径,本文对池式钠冷快堆复杂空间内流动与传热特性三维数值模拟研究进行综述。对于全堆一体化整体计算,获取池式钠冷快堆典型对称/非对称工况下的三维温度场分布及关键热工参数瞬态变化,评价其余热排出能力;对于局部部件或区域精细化计算,获取局部三维流动与传热特征参数,也为全堆一体化计算提供关键输入。相关研究为池式钠冷快堆安全稳定运行及设计优化提供重要支撑。 展开更多
关键词 池式钠冷快堆 池式复杂空间 多路径流动 传热特性 三维数值模拟
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池式钠冷快堆系统分析程序开发 被引量:13
3
作者 王晋 张东辉 胡文军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期198-203,共6页
针对池式钠冷快堆的特点,在对快堆系统的水力模型、热工模型和中子动力学模型进行详细分类和建模的基础上,利用FORTRAN95语言开发了可用于池式钠冷快堆事故分析的系统分析程序(FASYS程序)。以中国实验快堆为计算对象对FASYS程序模型进... 针对池式钠冷快堆的特点,在对快堆系统的水力模型、热工模型和中子动力学模型进行详细分类和建模的基础上,利用FORTRAN95语言开发了可用于池式钠冷快堆事故分析的系统分析程序(FASYS程序)。以中国实验快堆为计算对象对FASYS程序模型进行了初步验证,所获得的结果和试验值与其他系统程序计算值符合良好,证明了所开发的系统分析程序的正确性。 展开更多
关键词 池式钠冷快堆 系统分析程序 程序开发
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不对称工况对池式钠冷快堆堆芯入口温度的影响 被引量:10
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作者 杨晓燕 齐少璞 +1 位作者 杨红义 王晓坤 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1977-1983,共7页
对于池式钠冷快堆,堆芯入口温度是重要的热工参数之一,电厂设计过程中堆芯入口温度的确定受多种因素制约,其中包括不同电厂工况的影响。不对称工况是一种典型的电厂工况,本文以600MW两环路设计的池式钠冷快堆为研究对象,采用钠冷快堆系... 对于池式钠冷快堆,堆芯入口温度是重要的热工参数之一,电厂设计过程中堆芯入口温度的确定受多种因素制约,其中包括不同电厂工况的影响。不对称工况是一种典型的电厂工况,本文以600MW两环路设计的池式钠冷快堆为研究对象,采用钠冷快堆系统分析程序分析不对称工况对堆芯入口温度的影响。研究结果表明,在所分析的不对称工况下,冷池温度会出现明显的不对称现象,且其中1个环路的冷池温度明显上升。通过分析可知,作为电厂的重要热工参数,在不对称工况下,堆芯入口温度变化的影响主要体现在对冷池内设备的影响上,对电厂整体功能和性能有所影响但不构成该工况下影响电厂功能和性能的关键因素。 展开更多
关键词 池式钠冷快堆 堆芯入口温度 不对称工况
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钠冷快堆钠池火事故数值模拟 被引量:5
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作者 张斌 朱继洲 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期442-446,共5页
为了估计和预测钠火事故的后果,构建了以“有火焰薄层”为理论基础的燃烧模型和热传输模型,给出了程序计算结果与试验值的比较。比较结果证实,该计算结果可信、模型合理。程序可用来分析和预测钠池火事故。
关键词 钠冷快堆 钠池火 火焰薄层
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液钠沸腾两相流流型与临界热流密度(CHF)机理实验研究 被引量:2
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作者 秋穗正 张维忠 +1 位作者 廖义香 贾斗南 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期232-237,共6页
通过大量的液态金属钠临界热流密度 (CHF)的实验研究 ,结合液钠两相传热流动特性及液钠的物性特点 ,分析了起始沸腾流型 ,泡状流 ,块状流 ,环状流和双向环状流的热工水力特性 ;并从实验结果出发 。
关键词 快中子增殖堆 沸腾 流型 临界热流密度 两相流 传热 传热恶化机理 液态金属钠 实验研究
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池式钠冷快堆事故源项计算方法研究及其应用 被引量:3
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作者 王凤龙 杨勇 +6 位作者 黄树明 张强 王事喜 吴明宇 徐治龙 邵静 万海霞 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1849-1857,共9页
针对传统轻水堆事故源项计算方法不适用池式钠冷快堆的问题,分析可能发生的设计基准事故和超设计基准事故的释放路径,研究建立适用于池式钠冷快堆的堆芯损伤类、泄漏类和钠火类事故源项计算方法。结合示范快堆的6种典型事故:1盒燃料组... 针对传统轻水堆事故源项计算方法不适用池式钠冷快堆的问题,分析可能发生的设计基准事故和超设计基准事故的释放路径,研究建立适用于池式钠冷快堆的堆芯损伤类、泄漏类和钠火类事故源项计算方法。结合示范快堆的6种典型事故:1盒燃料组件瞬时全部堵塞事故、反应堆堆本体覆盖气体边界泄漏事故、一次氩气衰变罐破损事故、主容器泄漏事故、一回路外无保护套管的钠净化管道泄漏事故和一回路无保护套管的外辅助管断裂或泄漏合并隔离阀关不住事故,开展事故源项计算及其剂量后果评价。结果表明:6种事故的放射性后果均低于GB 6249—2011的要求。该方法还可为回路式钠冷快堆、铅铋快堆以及气冷快堆事故源项计算提供参考。 展开更多
关键词 池式钠冷快堆 设计基准事故 超设计基准事故 计算方法
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钠冷快堆中池式钠火的计算分析 被引量:3
8
作者 喻宏 徐銤 金德圭 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2002年第1期7-15,共9页
文章论述了根据池式钠火的特点建立了理论模型 ,编制了SPOOL程序。该程序模拟钠燃烧过程中钠和氧气的化学反应 ,钠燃烧热在各种介质中不同方式的传递 ,钠气溶胶的产生、沉积 ,以及在各种通风条件下多种介质的质量和能量交换等瞬态过程 ... 文章论述了根据池式钠火的特点建立了理论模型 ,编制了SPOOL程序。该程序模拟钠燃烧过程中钠和氧气的化学反应 ,钠燃烧热在各种介质中不同方式的传递 ,钠气溶胶的产生、沉积 ,以及在各种通风条件下多种介质的质量和能量交换等瞬态过程 ,描述了钠燃烧过程中各种特征参数随时间的变化。其主要的计算参数包括房间内气体的压力和温度、房间建筑结构的温度、钠气溶胶质量浓度等等。用俄罗斯别洛雅尔斯克核电站实验和法国卡桑德拉 3号实验的数据 ,对SPOOL程序进行验证的结果表明 ,该程序的计算结果可信。 展开更多
关键词 钠冷快堆 池式钠火 Spool程序 安全分析
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池式钠冷快堆二回路钠比活度研究 被引量:2
9
作者 王勇 周培德 +1 位作者 杨勇 张强 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2010年第3期223-227,233,共6页
池式钠冷快堆中的二回路钠比活度影响二回路钠工艺间中的辐射剂量及分区、二次钠泄漏事故的环境影响和运行维修期间工作人员接受的辐射剂量。二回路钠比活度水平是由堆本体屏蔽决定的。本文以中国实验快堆(CEFR)为研究对象,通过研究它... 池式钠冷快堆中的二回路钠比活度影响二回路钠工艺间中的辐射剂量及分区、二次钠泄漏事故的环境影响和运行维修期间工作人员接受的辐射剂量。二回路钠比活度水平是由堆本体屏蔽决定的。本文以中国实验快堆(CEFR)为研究对象,通过研究它们之间的关系,找到设计池式钠冷快堆时确定二回路比活度设计值的方法。研究表明,二回路工艺间中冷阱间的剂量当量率决定了二回路钠比活度值的上限;而从堆容器材料损伤和二次钠事故后果等方面限制推算出的比活度限值远高于上限值,可以据此规律来确定中国示范快堆的二回路比活度设计值,并通过堆本体的屏蔽达到此设计值。 展开更多
关键词 二回路钠比活度 池式钠冷快堆
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钠池内混合对流的研究 被引量:1
10
作者 王洲 陈严 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1995年第2期136-148,共13页
利用二维模拟方法对快中子反应堆钠池内混合对流现象进行了系统研究。提出了柱坐标系广义环向过流线度概念,以解决池内几何引起的三维效应问题。提出了时间子步法用于紊流方程的求解,辅助速度场边界条件处理的独特见解,并介绍如何处... 利用二维模拟方法对快中子反应堆钠池内混合对流现象进行了系统研究。提出了柱坐标系广义环向过流线度概念,以解决池内几何引起的三维效应问题。提出了时间子步法用于紊流方程的求解,辅助速度场边界条件处理的独特见解,并介绍如何处理流场中的质量源项,使得流函数方法同样可以用于存在质量源项的流场计算。作为校正例子,选用方形空腔水模拟实验方案,应用理论分析成果对空腔内混合对流现象进行计算,分析空腔内分层流形成的规律,并对一个典型快堆热池内混合对流现象进行了校正计算。 展开更多
关键词 钠池 快中子反应堆 混合对流 数学模型
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环形通道内液钠沸腾机理实验研究
11
作者 秋穗正 贾斗南 +2 位作者 喻真烷 黄彦平 褚俊 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1993年第4期298-303,5,共6页
实验研究和理论分析了负压下液态金属钠在环形通道中垂直上升流动时的沸腾机理及特性,得到了各种工况下大量有关液钠沸腾的数据及曲线。着重分析讨论了液钠沸腾曲线特征及沸腾机理。实验参数如下:热流密度:12.77W/cm^2-78.73 W/cm^2;液... 实验研究和理论分析了负压下液态金属钠在环形通道中垂直上升流动时的沸腾机理及特性,得到了各种工况下大量有关液钠沸腾的数据及曲线。着重分析讨论了液钠沸腾曲线特征及沸腾机理。实验参数如下:热流密度:12.77W/cm^2-78.73 W/cm^2;液钠流速:0.047 m/s-0.674 m/s;饱和压力:850 Pa-9870 Pa;进口过冷度:63.12℃-270.97℃。 展开更多
关键词 快堆 液钠 沸腾 汽泡 环形通道
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快堆局部事故时受损燃料组件的径向传热机理
12
作者 石晓波 罗锐 +1 位作者 王洲 赵树峰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期580-585,共6页
为了预测正常功率下快堆单个燃料组件入口完全堵流所导致的事故序列,根据SCARABEE系列堆内实验建立了模型,针对SCARABEE BE+1实验的计算结果与实测数据吻合,进一步使用该模型对实际快堆中的单组件完全堵流事故进行了预测。结果表明:1)... 为了预测正常功率下快堆单个燃料组件入口完全堵流所导致的事故序列,根据SCARABEE系列堆内实验建立了模型,针对SCARABEE BE+1实验的计算结果与实测数据吻合,进一步使用该模型对实际快堆中的单组件完全堵流事故进行了预测。结果表明:1)对实际快堆中发生全堵的燃料组件而言,其外部的冷却条件与SCARABEE BE+系列实验非常相似;2)堵流组件向上和向下的传热可忽略不计,径向传热对事故有较强的延缓作用;3)随着时间推进,径向传热的主导机理依次为液态钠单相对流、钠蒸汽在组件盒内壁冷凝、体热源沸腾池散热。 展开更多
关键词 快堆 局部事故 完全堵流 钠沸腾 体热源沸腾池
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中国实验快堆负荷跟踪能力分析 被引量:7
13
作者 张玮瑛 段天英 +2 位作者 刘勇 张厚明 肖志 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2028-2035,共8页
以中国实验快堆(CEFR)主工艺系统为对象,利用MATLAB/Simulink软件建立仿真模型。在负荷阶跃变化且无调节系统参与的条件下进行仿真计算,研究CEFR及类似工艺的池式钠冷快堆的负荷跟踪能力。分析关键环节在负荷阶跃变化的极端情况下的运... 以中国实验快堆(CEFR)主工艺系统为对象,利用MATLAB/Simulink软件建立仿真模型。在负荷阶跃变化且无调节系统参与的条件下进行仿真计算,研究CEFR及类似工艺的池式钠冷快堆的负荷跟踪能力。分析关键环节在负荷阶跃变化的极端情况下的运行特性,探究此类工艺负荷跟踪运行模式的可行性,为未来大型快堆在运行模式和工艺设计上提供参考。仿真结果表明,CEFR及其类似工艺的池式钠冷快堆负荷跟踪能力有限,其中直流式蒸汽发生器是限制其负荷跟踪能力的最大瓶颈。 展开更多
关键词 钠冷快堆 负荷跟踪 模型 仿真 MATLAB SIMULINK
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池式钠冷快堆电厂运行方案仿真研究 被引量:6
14
作者 张厚明 段天英 刘国发 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2011年第1期28-40,共13页
以Matlab软件Simulink为仿真软件平台,通过理论分析、推导,建立了池式钠冷快堆电厂各主要系统的模型,包括:堆芯物理模型、堆芯热工模型、冷、热钠池模型、栅板联箱模型、中间热交换器模型、管道、泵模型及蒸汽发生器模型;同时建立了以... 以Matlab软件Simulink为仿真软件平台,通过理论分析、推导,建立了池式钠冷快堆电厂各主要系统的模型,包括:堆芯物理模型、堆芯热工模型、冷、热钠池模型、栅板联箱模型、中间热交换器模型、管道、泵模型及蒸汽发生器模型;同时建立了以步进电机作为驱动电机的功率调节系统模型并采用闭环控制来控制步进电机运行。基于这些模型构建了池式钠冷快堆电厂的模型。在反应性扰动,一、二回路流量扰动及负荷降低时对"堆跟机"运行方案仿真,分析所获得的仿真结果,结果表明池式钠冷快堆电厂采用"堆跟机"方案时运行良好,此方案可作为池式钠冷快堆电厂的运行方案。 展开更多
关键词 池式钠冷快堆 模型 运行方案 仿真 MATLAB SIMULINK
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液态金属钠两相流动压降特性实验研究 被引量:1
15
作者 侯英东 秋穗正 +2 位作者 单建强 贾斗南 褚俊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期108-112,共5页
对稳定的液态金属钠沸腾两相流动压降特性进行了实验研究和理论分析.得到了不同工况下液钠沸腾两相流动压降特性的实验数据,建立了环形通道内液钠两相流动压降特性计算模型Na-TPDP,并将Lockhart-Martineli... 对稳定的液态金属钠沸腾两相流动压降特性进行了实验研究和理论分析.得到了不同工况下液钠沸腾两相流动压降特性的实验数据,建立了环形通道内液钠两相流动压降特性计算模型Na-TPDP,并将Lockhart-Martineli,Kaiser-Peppler,Chen-Kalish等人不同的两相摩擦压降倍增因子关系式进行了计算分析和比较.计算结果表明:Kaiser-Peppler的两相摩擦压降倍增因子计算式与文中的实验结果符合较好. 展开更多
关键词 快中子增殖堆 两相流动 压降 液态金属钠 冷却剂
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池式钠冷快堆双环路12%差异非对称功率运行及流量调节缓解工况的三维数值模拟 被引量:2
16
作者 梁江涛 陆道纲 +4 位作者 赵海琦 符精品 杨军 郭忠孝 张钰浩 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第25期10703-10709,共7页
双环路池式钠冷快堆在部分事故运行工况下,堆本体内一回路的两组环路可能出现非对称功率运行工况,使得钠池内出现特殊的非对称三维热工分布特征,对核电厂的正常运行产生一定影响。基于三维数值模拟方法,对池式钠冷快堆进行全尺寸一体化... 双环路池式钠冷快堆在部分事故运行工况下,堆本体内一回路的两组环路可能出现非对称功率运行工况,使得钠池内出现特殊的非对称三维热工分布特征,对核电厂的正常运行产生一定影响。基于三维数值模拟方法,对池式钠冷快堆进行全尺寸一体化计算,模拟当一回路两个环路的冷却功率不相等时,一回路主热传输系统的三维热工水力变化。并分析流量分配调节措施对池内非对称运行现象的缓解效果,获取钠池内整体三维温度、流动分布特性。计算结果表明,两环路在12%冷却功率差异的非对称运行条件下,两环路中间热交换器(intermediate heat exchanger,IHX)出口温差可达20℃,经适当的流量分配调节后,可补偿冷却功率差异造成的非对称现象,在较高运行功率下两个环路的温度场可以形成基本稳定的对称分布,两环路IHX出口温差仅约3℃,双环路非对称效应得到有效缓解,关键区域和部件的热工参数可以满足安全要求。三维计算结果是对现有一维、二维计算程序的有力补充,可为核电厂设计、运行提供三维数值参考。 展开更多
关键词 池式钠冷快堆 非对称运行 一回路系统 流量调节 三维数值模拟
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池式钠冷快堆双层容器泄漏事故序列研究 被引量:2
17
作者 师泰 张东辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2164-2170,共7页
钠冷快堆是第4代反应堆中的优选堆型,具有安全性高的特点。池式钠冷快堆的双层容器泄漏会导致一回路钠泄漏并发生严重事故。本文采用概率安全分析方法分析池式钠冷快堆双层容器泄漏事故,包括事故的确定论分析及放射性释放路径分析以及... 钠冷快堆是第4代反应堆中的优选堆型,具有安全性高的特点。池式钠冷快堆的双层容器泄漏会导致一回路钠泄漏并发生严重事故。本文采用概率安全分析方法分析池式钠冷快堆双层容器泄漏事故,包括事故的确定论分析及放射性释放路径分析以及池式钠冷快堆双层容器泄漏的事故序列及定量化。结果表明,池式钠冷快堆双层容器泄漏事故后正常通风开启情况下可能发生大量放射性释放。双层容器泄漏导致的大量放射性释放频率为1.07×10^(-11)(堆·年)^(-1),双层容器泄漏事故中大量放射性释放占比为0.1%。 展开更多
关键词 池式钠冷快堆 概率安全分析 严重事故
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钠冷堆非能动余热排出系统热力特性分析 被引量:1
18
作者 王严冬 陈永东 邓靜 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期97-103,共7页
为掌握系统自然循环热力行为特性和相关设备安全性,基于能量平衡和流动平衡耦合建立钠冷堆非能动余热排出系统(PRHRS)热力模型,探究位差、密度差等非能动特性对系统的影响机制,并利用印度原型增殖快堆(PFBR)PRHRS试验结果验证模型的正确... 为掌握系统自然循环热力行为特性和相关设备安全性,基于能量平衡和流动平衡耦合建立钠冷堆非能动余热排出系统(PRHRS)热力模型,探究位差、密度差等非能动特性对系统的影响机制,并利用印度原型增殖快堆(PFBR)PRHRS试验结果验证模型的正确性,明确管程数、翅片厚度、烟囱直径、风门开度对热力循环的影响特征。结果表明:随管程数增加,空气热交换器(AHX)传热系数减小13.6%,同时压降增加66.4%,在低管程数时系统综合传热性能较优;随拔风烟囱内径增加或翅片厚度增加,AHX传热系数及压降增加而单位压降传热系数降低,设计中存在最优解;在极端低温工况时减小风门面积可有效提升设备运行温度以及系统传热效果,有助于保障系统安全运行。 展开更多
关键词 钠冷堆 非能动余热排出系统(PRHRS) 印度原型增殖快堆(PFBR) 自然循环 流动平衡
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CFR600假想堆芯解体事故钠泄漏量评估与计算
19
作者 孙博文 喻宏 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1049-1053,共5页
假想堆芯解体事故是一种概率极低,但理论上最为危险的快堆事故之一。在该事故过程中,堆芯解体会导致主容器中的钠冷却剂通过反应堆各组件的空隙中泄漏至安全壳。本文对示范快堆进行了泄漏途径分析,构建并完善主要流道通的模型,通过FLUEN... 假想堆芯解体事故是一种概率极低,但理论上最为危险的快堆事故之一。在该事故过程中,堆芯解体会导致主容器中的钠冷却剂通过反应堆各组件的空隙中泄漏至安全壳。本文对示范快堆进行了泄漏途径分析,构建并完善主要流道通的模型,通过FLUENT进行了网格无关性检验与时间步长无关性检验,论证了数值计算的可靠性,并采用了一种较为精确的计算方案。计算得到单相流体条件下在1s内钠的总泄漏量为601.4kg,该结果是一个较为保守的结论。 展开更多
关键词 快堆 假想堆芯解体事故 计算流体力学 钠泄漏
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钠水反应试验回路中氢离子扩散数值模拟研究
20
作者 许业强 裴志勇 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期975-981,共7页
蒸汽发生器事故保护系统钠水反应监测模块的功能实现是提高系统可靠性的关键,为此建立微小泄漏钠中氢离子扩散数学模型,采用CFD软件,对蒸汽发生器事故保护系统中氢离子扩散和输运过程进行了数值模拟,通过数值模拟研究了蒸发器、缓冲罐... 蒸汽发生器事故保护系统钠水反应监测模块的功能实现是提高系统可靠性的关键,为此建立微小泄漏钠中氢离子扩散数学模型,采用CFD软件,对蒸汽发生器事故保护系统中氢离子扩散和输运过程进行了数值模拟,通过数值模拟研究了蒸发器、缓冲罐以及连接管道中氢离子浓度随时间的变化;同时,研究了采用注氢模拟蒸汽发生器发生钠水反应时钠水反应产物的扩散行为,为氢计布置选点提供依据。前述研究为获得高功能可靠性的钠水反应监测模块设计提供依据和指导。最后给出了蒸汽发生器事故保护系统设计验证应重点开展的试验内容。 展开更多
关键词 示范快堆 蒸汽发生器事故保护系统 钠水反应监测
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