摇摆耦合升功率条件下一体化自然循环反应堆流动特性研究 被引量：1

1

作者 廉海波 李胜强 +1 位作者 姜胜耀 朱宏晔 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第13期96-99,共4页

为研究摇摆耦合升功率条件下一体化自然循环反应堆流动特性,建立自然循环典型三维分析模型,采用计算流体动力学(CFD)方法对摇摆条件下的自然循环进行了数值模拟,并针对不同升功率过程中的的速度和温度分布特性进行分析。结果表明:大幅... 为研究摇摆耦合升功率条件下一体化自然循环反应堆流动特性,建立自然循环典型三维分析模型,采用计算流体动力学(CFD)方法对摇摆条件下的自然循环进行了数值模拟,并针对不同升功率过程中的的速度和温度分布特性进行分析。结果表明:大幅升功率工况对应的温度和流量存在更为明显的“过冲”现象,摇摆强化了上升传热部件内部壁面换热热通量;在摇摆较为剧烈的条件下,下降段流道存在对于换热器出口冷流体显著的再热作用。 展开更多

关键词 一体化自然循环反应堆 摇摆 升功率

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船用一体化反应堆自然循环过渡过程控制优化研究 被引量：2

2

作者 于雷 饶彧先 李攀 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第B05期360-364,共5页

为了研究反应堆强迫循环向自然循环转换过程中功率自动调节方案,利用建立的数学模型对某型船用一体化反应堆自然循环过渡过程进行了理论计算。结果表明:过渡过程中,由于一体化压水堆自然循环工况下反应堆进、出口温度的滞后效应明显,并... 为了研究反应堆强迫循环向自然循环转换过程中功率自动调节方案,利用建立的数学模型对某型船用一体化反应堆自然循环过渡过程进行了理论计算。结果表明:过渡过程中,由于一体化压水堆自然循环工况下反应堆进、出口温度的滞后效应明显,并且冷却剂温度在功率自动调节模型中的权重大,使得反应堆进、出口温度测量点的位置对重要参数的峰值产生较大影响,反应堆进、出口温度测量点设置越接近反应堆活性区,则过渡过程中重要参数的波动峰值越小,过渡过程需要的时间越短,控制过程更优。 展开更多

关键词 一体化 自然循环 功率自动调节 过渡过程

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一体化反应堆强迫循环转自然循环过程瞬态特性分析 被引量：8

3

作者 郝承明 付文 +1 位作者 彭敏俊 夏庚磊 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期243-248,共6页

核反应堆的自然循环可提供非能动余热排出能力,有利于提高反应堆的固有安全性。本文以一体化压水堆概念设计方案为对象,利用RELAP5/MOD3.4程序对强迫循环转自然循环过渡过程的瞬态特性进行分析,探讨了反应堆功率、主泵阻力、主泵转动惯... 核反应堆的自然循环可提供非能动余热排出能力,有利于提高反应堆的固有安全性。本文以一体化压水堆概念设计方案为对象,利用RELAP5/MOD3.4程序对强迫循环转自然循环过渡过程的瞬态特性进行分析,探讨了反应堆功率、主泵阻力、主泵转动惯量等因素以及不同运行策略对转换过程瞬态特性的影响规律。 展开更多

关键词 自然循环 强迫循环转自然循环 一体化压水堆 RELAP5 MOD3 4

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一体化小型自然循环反应堆流动非对称性机理分析

4

作者 廉海波 姜胜耀 +2 位作者 李胜强 朱宏晔 杨星团 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1410-1416,共7页

为研究一体化小型自然循环反应堆稳态条件下的流动非对称性机理,通过总结当前国际自然循环反应堆的主要设计特征,建立了自然循环典型三维分析模型,采用计算流体动力学(CFD)方法对竖直稳态下自然循环进行了数值模拟,并针对不同混流截面... 为研究一体化小型自然循环反应堆稳态条件下的流动非对称性机理,通过总结当前国际自然循环反应堆的主要设计特征,建立了自然循环典型三维分析模型,采用计算流体动力学(CFD)方法对竖直稳态下自然循环进行了数值模拟,并针对不同混流截面的速度和温度分布特性进行了分析。结果表明:较大尺度的自然循环系统在理想竖直稳态自然循环条件下,存在周向的流量和温度分布不均匀性,其中流量分配的不均匀性较温度分布情况更突出。竖直稳态自然循环的主流流量和温度均呈现偏心趋势,属于系统层面的偏差,而不只是局部流动分配不均衡问题。 展开更多

关键词 一体化小型反应堆 自然循环 非对称性

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倾斜与摇摆条件下一体化反应堆自然循环特性研究 被引量：4

5

作者 王冰 彭敏俊 +2 位作者 夏庚磊 孙林 赵亚楠 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期836-843,共8页

通过建立海洋条件下的附加力模型与控制体空间坐标求解模型,开发了基于RELAP5/MOD3.1程序的海洋条件热工水力分析程序。研究了海洋条件下一体化反应堆IP200的自然循环特性,分析倾斜与摇摆条件对自然循环的影响。计算结果表明:倾斜会降... 通过建立海洋条件下的附加力模型与控制体空间坐标求解模型,开发了基于RELAP5/MOD3.1程序的海洋条件热工水力分析程序。研究了海洋条件下一体化反应堆IP200的自然循环特性,分析倾斜与摇摆条件对自然循环的影响。计算结果表明:倾斜会降低堆芯流量,导致左右侧环路冷却剂流量不一致,影响直流蒸汽发生器的换热特性;摇摆情形下,环路的附加压降主要由切向力贡献;摇摆轴偏离中心位置以及倾斜和摇摆的叠加运动均会打破环路间的热工水力对称性,增大堆芯流量的波动幅度。 展开更多

关键词 海洋条件 自然循环 一体化反应堆 热工水力

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一体化小型堆自然循环流量间接测量探讨

6

作者 王建伟 余建辉 陈丽 《中国高新科技》 2024年第23期35-38,共4页

一体化小型堆因采用自然循环而无主管道,传统压水堆的弯管测量一回路流量的方法不再适用。文章在分析各类直接测量方法不适用后,重点分析热平衡法,在反应堆带负荷热平衡后,用二回路所测量的参数间接计算一回路流量,通过分析热平衡法的... 一体化小型堆因采用自然循环而无主管道,传统压水堆的弯管测量一回路流量的方法不再适用。文章在分析各类直接测量方法不适用后,重点分析热平衡法,在反应堆带负荷热平衡后,用二回路所测量的参数间接计算一回路流量,通过分析热平衡法的响应时间与不确定度,确定热平衡法只适用于高负荷时稳态下设计校核,不宜用于流量瞬态测量。 展开更多

关键词 一体化小型堆 间接测量流量 热平衡测流量 自然循环流量

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小型反应堆自然循环流动稳定性分析

7

作者 魏婷 乐志东 +2 位作者 蔡伟 柯晓 张颖 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期9-16,共8页

以最佳估算程序RELAP5为分析工具,针对某一小型反应堆进行建模和数值计算,在此基础上开展对该小型反应堆自然循环流动稳定性分析。研究表明堆芯功率和慢化剂反应性反馈对一回路自然循环流动稳定性有影响;系统在高功率运行时具有较高稳定... 以最佳估算程序RELAP5为分析工具,针对某一小型反应堆进行建模和数值计算,在此基础上开展对该小型反应堆自然循环流动稳定性分析。研究表明堆芯功率和慢化剂反应性反馈对一回路自然循环流动稳定性有影响;系统在高功率运行时具有较高稳定性;绝对值较大的慢化剂反应性反馈下,瞬态流量响应出现超调的现象。堆芯出口(上升段)过冷度过低的停堆保护信号,可以有效避免该小型反应堆在设计范围内出现自然循环流动不稳定性。 展开更多

关键词 自然循环 流动不稳定性 小型反应堆 RELAP5

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自然循环转强迫循环时反应堆功率瞬态特性研究 被引量：5

8

作者 张龙飞 张大发 徐金良 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2008年第1期115-117,129,共4页

采用一套完整的仿真分析系统,研究了船用核动力装置一回路自然循环向强迫循环过渡时反应堆功率变化的瞬态特性.计算结果表明,初始反应堆功率水平对过渡过程有着重要的影响,较高的初始功率水平有可能威胁反应堆的安全.针对过渡过程中的... 采用一套完整的仿真分析系统,研究了船用核动力装置一回路自然循环向强迫循环过渡时反应堆功率变化的瞬态特性.计算结果表明,初始反应堆功率水平对过渡过程有着重要的影响,较高的初始功率水平有可能威胁反应堆的安全.针对过渡过程中的潜在风险,提出了手动下插控制棒的人为干预措施.分析结果表明,该干预措施可以有效地改善过渡过程的安全性. 展开更多

关键词 船用反应堆 自然循环 反应堆功率 瞬态特性

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一体化小型堆主回路自然循环稳态特性实验研究 被引量：8

9

作者 任成 杨星团 +1 位作者 刘志勇 姜胜耀 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期173-178,共6页

在模拟一体化小型堆主回路的自然循环试验台架上,进行了小型堆主回路自然循环稳态流动特性的实验研究。结果表明:在输入的外部条件保持一致的情况下,实验本体内的自然循环流动保持了很好的对称性;影响自然循环流量的主要因素是加热功率... 在模拟一体化小型堆主回路的自然循环试验台架上,进行了小型堆主回路自然循环稳态流动特性的实验研究。结果表明:在输入的外部条件保持一致的情况下,实验本体内的自然循环流动保持了很好的对称性;影响自然循环流量的主要因素是加热功率,入口温度、系统压力等参数的影响较小;提出了一个表征系统自然循环能力的综合特征参数k,可当作指标参数来衡量不同的自然循环回路或不同的运行工况下的自然循环能力,对进一步优化一体化自然循环反应堆的参数设计具有重要指导意义。 展开更多

关键词 自然循环 一体化小型堆 稳态特性

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压水反应堆稳态自然循环载热能力的研究与分析 被引量：1

10

作者 张金玲 郭玉君 +3 位作者 苏光辉 秋穗正 贾斗南 喻真烷 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期103-107,118,共6页

给出了压水反应堆稳态自然循环的物理与数学模型，并编制了用于分析、计算压水反应堆稳态自然循环载热能力及与相应参数间关系的程序ＭＩＳＡＲＳ．利用ＭＩＳ－ＡＲＳ，计算了反应堆各参数对自然循环能力的影响．对计算结果作了分析．

关键词 自然循环 载热能力 压水反应堆 稳态自然循环

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49-2游泳池式反应堆全场断电事故与自然循环能力分析 被引量：3

11

作者 吴园园 刘天才 孙微 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期290-294,共5页

在全场断电事故下,采用RELAP5/MOD3.3程序对49-2游泳池式反应堆系统热工水力参数瞬态特性进行计算分析,验证反应堆利用自然循环和自身负反应性对事故的缓解能力,并简要讨论了堆芯通道和主泵惰转对事故后果及进程的影响。计算结果表明,在... 在全场断电事故下,采用RELAP5/MOD3.3程序对49-2游泳池式反应堆系统热工水力参数瞬态特性进行计算分析,验证反应堆利用自然循环和自身负反应性对事故的缓解能力,并简要讨论了堆芯通道和主泵惰转对事故后果及进程的影响。计算结果表明,在49-2反应堆发生全场断电事故且紧急停堆系统失效后,反应堆可依靠自身的负反应性使反应堆处于停堆状态,并能形成稳定的自然循环,导出堆芯余热,验证了49-2反应堆在全场断电超设计基准事故中是安全的。 展开更多

关键词 RELAP5 MOD3 3 游泳池式反应堆 全场断电 自然循环

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上部气空间体积对一体化自然循环核供热堆的性能影响

12

作者 谢菲 陈志鹏 +1 位作者 李金才 解衡 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第B05期327-331,共5页

以清华大学的摩洛哥海水淡化项目（NHR-10）为原型，在保持功率不变、提高设计压力的情况下，对上部气空间的结构参数进行了分析和优化。用RETRAN-02程序建立了一体化自然循环核供热堆的分析模型，通过分析安全阀误开启、断管事故和负... 以清华大学的摩洛哥海水淡化项目（NHR-10）为原型，在保持功率不变、提高设计压力的情况下，对上部气空间的结构参数进行了分析和优化。用RETRAN-02程序建立了一体化自然循环核供热堆的分析模型，通过分析安全阀误开启、断管事故和负荷跟踪瞬态工况，研究上部气空间体积对核供热堆性能的影响。结果表明：在安全阀误开启、堆外断管事故中，堆芯失水量均随上部气空间体积的增大而增大；而在负荷跟踪瞬态工况中，上部气空间体积过小则会引起反应堆压力过高，从而影响反应堆安全。因此，在综合考虑反应堆运行和安全性的要求下，确定上部气空间的合理体积范围为1-2m^3。 展开更多

关键词 一体化自然循环核供热堆 气空间 事故分析

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一体化压水堆强迫循环转自然循环过渡过程特性分析 被引量：3

13

作者 刘守相 于雷 鄢炳火 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期220-224,共5页

针对一体化压水堆核动力装置,以核动力装置瞬态最佳估算程序RELAP5/MOD3为基础,采用两群三维时空中子动力学模型替代点堆模型,并建立三维空间内中子物理与热工水力的耦合模型,研制相应的计算程序。对一体化核动力装置强迫循环向自然循... 针对一体化压水堆核动力装置,以核动力装置瞬态最佳估算程序RELAP5/MOD3为基础,采用两群三维时空中子动力学模型替代点堆模型,并建立三维空间内中子物理与热工水力的耦合模型,研制相应的计算程序。对一体化核动力装置强迫循环向自然循环转换过程进行仿真模拟。在过渡过程中,一体化压水堆核动力装置反应堆功率变化幅度较大,冷却剂流量的变化对一回路温度影响较大。 展开更多

关键词 一体化核动力装置 强迫循环转自然循环 自然循环

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海洋条件下自然循环铅铋反应堆偏环运行特性分析 被引量：2

14

作者 王旭 赵亚楠 +1 位作者 赵鹏程 于涛 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期38-48,共11页

基于二次开发RELAP5/MOD3.1程序,分析了典型海洋条件下的10 MW自然循环铅铋反应堆偏环运行特性。分析结果表明:反应堆在倾斜条件下偏环运行时,其系统参数对倾角变化敏感性较弱;起伏条件下,偏环运行导致流量的波动幅度降低为9%,出口温度... 基于二次开发RELAP5/MOD3.1程序,分析了典型海洋条件下的10 MW自然循环铅铋反应堆偏环运行特性。分析结果表明:反应堆在倾斜条件下偏环运行时,其系统参数对倾角变化敏感性较弱;起伏条件下,偏环运行导致流量的波动幅度降低为9%,出口温度降低约16 K。起伏幅度越大、流量波动越剧烈;起伏周期越大、流量震荡越明显,但影响效果也在减弱;摇摆条件下,堆芯流量、出口温度降低,反应堆引入更高的安全裕量;摇摆幅度越大、摇摆周期越小,流量波动幅度越大,且堆芯出口温度对周期变化敏感性明显高于摇摆幅度变化。 展开更多

关键词 海洋条件 铅铋反应堆 RELAP5 自然循环 偏环运行

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自然循环反应堆流量分配优化研究 被引量：3

15

作者 徐海鹏 王岩 解衡 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1153-1160,共8页

由于自然循环反应堆一回路产生的驱动力有限,回路循环总流量较小,因此堆芯流量分配设计与优化非常重要。合理的堆芯流量分配不仅能满足热工安全要求,还能直接提高堆芯的性能。基于以上原因,本文对自然循环反应堆流量分配优化问题进行了... 由于自然循环反应堆一回路产生的驱动力有限,回路循环总流量较小,因此堆芯流量分配设计与优化非常重要。合理的堆芯流量分配不仅能满足热工安全要求,还能直接提高堆芯的性能。基于以上原因,本文对自然循环反应堆流量分配优化问题进行了初步研究,对闭式并联通道,采用一维流动传热模型,建立了入口阻力系数优化初值求解模型并设计了精确解搜索算法,并耦合堆芯热工分析程序COBRA编写了相应的堆芯流量分配优化程序。选择一自然循环反应堆算例,采用该程序对堆芯寿期内的流量分配优化进行了计算和分析。结果表明,将各典型寿期节点流量分配优化得到的入口阻力优化设置方案取平均值,可获得相对整个循环寿期达到较好优化效果的入口阻力设置方案。针对取平均值这种人工设计方法难以获得全局最优解的缺点,参考现代优化计算方法,提出了一种自动实现循环寿期内流量分配最优化的方法。 展开更多

关键词 自然循环反应堆 流量分配优化 入口阻力系数 全局优化

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典型海洋条件下小型自然循环反应堆流动特性研究

16

作者 李伟通 于雷 +2 位作者 饶彧先 袁添鸿 谢明亮 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2020年第2期67-73,共7页

针对小型一体化自然循环反应堆在海洋环境中应用的问题,基于RELAP5/3.3程序构建了海洋条件分析模型,并通过摇摆实验对修改的程序进行了验证,利用修改的程序建立了反应堆系统热工水力模型,分析了横摇、纵摇和起伏运动对反应堆自然循环的... 针对小型一体化自然循环反应堆在海洋环境中应用的问题,基于RELAP5/3.3程序构建了海洋条件分析模型,并通过摇摆实验对修改的程序进行了验证,利用修改的程序建立了反应堆系统热工水力模型,分析了横摇、纵摇和起伏运动对反应堆自然循环的影响。结果表明:主换热器的紧凑、对称布置设计降低了横摇的影响,而横摇与纵摇的影响一致,摇摆运动的短周期和大角度对自然循环影响显著;起伏运动对自然循环的影响更为严重,有可能导致堆芯出口温度饱和,威胁反应堆的运行安全。 展开更多

关键词 自然循环 一体化反应堆 热工水力 海洋条件

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强迫转自然循环一体化压水堆协调控制策略

17

作者 张博文 彭敏俊 成守宇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1723-1728,共6页

一体化压水堆系统使用直流蒸汽发生器,通常具有强烈的耦合特性和复杂的非线性,强迫循环转自然循环过程引入大的冷却剂平均温度设定值变化不利于系统控制和反应堆安全。针对以上问题,本文提出一种先进的协调控制策略来实现强迫循环转自... 一体化压水堆系统使用直流蒸汽发生器,通常具有强烈的耦合特性和复杂的非线性,强迫循环转自然循环过程引入大的冷却剂平均温度设定值变化不利于系统控制和反应堆安全。针对以上问题,本文提出一种先进的协调控制策略来实现强迫循环转自然循环过程的自动控制,并改善其动态特性。依据模糊逻辑理论,采用协调控制器协调2种底层控制器,分别为模糊控制器和PID控制器,实现反应堆功率控制系统、稳压器压力控制系统和给水控制系统的协调控制。针对强迫循环转自然循环的过渡工况,将常规PID控制策略作为协调控制策略的对比方案。仿真结果表明:本文所提出的协调控制策略优于常规PID控制策略,能够更快速、平稳地实现强迫循环到自然循环的工况转换,有利于提高核动力装置的机动性和灵活性。 展开更多

关键词 协调控制 模糊逻辑 模糊控制器 PID控制器 强迫循环转自然循环 一体化压水堆

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起伏因素影响自然循环流动的机理分析 被引量：6

18

作者 姜胜耀 杨星团 +4 位作者 宫厚军 刘志勇 郝文涛 李军 葛裴 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第B12期92-96,共5页

以一体化全功率自然循环反应堆模拟实验回路为物理原型,建立了起伏条件下自然循环流动的理论分析模型,并通过编制程序进行离散求解,分析了起伏对自然循环的影响机理。结果表明:1)起伏对自然循环具有重要影响,起伏幅度越大,或起伏周期越... 以一体化全功率自然循环反应堆模拟实验回路为物理原型,建立了起伏条件下自然循环流动的理论分析模型,并通过编制程序进行离散求解,分析了起伏对自然循环的影响机理。结果表明:1)起伏对自然循环具有重要影响,起伏幅度越大,或起伏周期越长,流量波动越大;2)起伏条件下的自然循环是交变力场和密度分布变化综合作用的结果;3)起伏对自然循环的影响在一定参数条件下可能比摇摆更显著,从而可能引起更加严重的后果,需要引起关注。 展开更多

关键词 起伏 自然循环 一体化自然循环反应堆

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太阳能光伏光热一体化系统的实验研究 被引量：89

19

作者 季杰 程洪波 +2 位作者 何伟 陆剑平 T.T.Chow 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期170-173,共4页

为提高太阳能的利用率同时得到可资利用的热水和电力,将小型贮能式光伏系统与家用平板型太阳热水器结合起来,把光伏电池组件层压在热水器的扁盒式铝合金集热板上,构成一套光伏光热(PV/T)一体化系统,并在合肥地区进行了自然循环模式下的... 为提高太阳能的利用率同时得到可资利用的热水和电力,将小型贮能式光伏系统与家用平板型太阳热水器结合起来,把光伏电池组件层压在热水器的扁盒式铝合金集热板上,构成一套光伏光热(PV/T)一体化系统,并在合肥地区进行了自然循环模式下的光电光热性能测试。实验结果表明,在晴朗或多云的天气条件下实验系统日平均热效率可达40%,日平均发电效率约9.5%,系统综合性能效率多在60%以上,比单独的光伏或热水系统效率有显著提高。 展开更多

关键词 光伏-热水一体化 自然循环 综合性能效率

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压水堆稳态自然循环载热能力的研究与分析 被引量：5

20

作者 张金玲 郭玉君 +3 位作者 苏光辉 秋穗正 贾斗南 喻真烷 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期97-101,共5页

给出了压水堆稳态自然循环的物理与数学模型，并编制了用于分析、计算压水堆稳态自然循环载热能力及与相应参数间关系的程序ＭＩＳＡＲＳ。利用ＭＩＳＡＲＳ，计算了反应堆各参数对自然循环能力的影响。计算结果符合自然循环规律。本工... 给出了压水堆稳态自然循环的物理与数学模型，并编制了用于分析、计算压水堆稳态自然循环载热能力及与相应参数间关系的程序ＭＩＳＡＲＳ。利用ＭＩＳＡＲＳ，计算了反应堆各参数对自然循环能力的影响。计算结果符合自然循环规律。本工作对先进压水堆的设计和运行具有重要的意义。 展开更多

关键词 自然循环 载热能力 压水反应堆 分析与计算

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