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基于模块化设计思路的小型压水堆余热排出系统与净化系统集成设计
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作者 李海阳 鄢梦琪 +2 位作者 赵剑刚 袁晓燕 张浩坤 《科技创新与应用》 2025年第7期1-4,共4页
该文以小型压水堆余热排出系统和净化系统的集成设计为例,提出一种基于模块化设计思路。这种方法包括考虑法律法规要求、堆型总体设计要求、系统功能性要求、系统性能要求、接口性要求及经验反馈等多个方面。通过模块化设计,可以更灵活... 该文以小型压水堆余热排出系统和净化系统的集成设计为例,提出一种基于模块化设计思路。这种方法包括考虑法律法规要求、堆型总体设计要求、系统功能性要求、系统性能要求、接口性要求及经验反馈等多个方面。通过模块化设计,可以更灵活地应对不同的设计需求。该文以小型压水堆余热排出系统和净化系统为例,展示如何通过设备模块化分解与集成,实现系统的多功能集成。通过共用换热器、泵等设备,可以显著减少设备数量,简化系统工艺。 展开更多
关键词 模块化 余热系统 净化系统 集成设计 多功能
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基于“一维系统+三维CFD”耦合方法的快堆非能动余热排出系统自然循环特性的数值模拟
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作者 陆道纲 宋海洁 +3 位作者 郭劲松 赵海琦 张钰浩 隋丹婷 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1833-1843,共11页
池式快堆采用了新型非能动堆内直接余热排出(DRACS)方式,提升了快堆的安全性。目前针对池式快堆自然循环开展的数值模拟研究中,系统程序难以准确预测池内复杂自然循环路径,难以准确模拟池内三维热工水力现象,如果采用三维CFD计算建模及... 池式快堆采用了新型非能动堆内直接余热排出(DRACS)方式,提升了快堆的安全性。目前针对池式快堆自然循环开展的数值模拟研究中,系统程序难以准确预测池内复杂自然循环路径,难以准确模拟池内三维热工水力现象,如果采用三维CFD计算建模及网格划分难度较高,且所需计算资源较大。为此本文开发了“一维系统+三维CFD”耦合方法,用于快堆非能动余热排出系统自然循环特性计算分析。利用日本大型钠回路实验台架(PLANDTL)DRACS自然循环模式对该耦合方法进行验证,稳态工况关键位置参数相对误差小于3%,瞬态工况关键位置参数与实验值变化趋势吻合较好,相对误差小于10%,验证了该耦合方法的适用性和准确性。利用该耦合方法,开展了中国实验快堆(CEFR)自然循环及余热排出特性计算分析,识别了池内自然循环流动路径,揭示了池内温度分层以及盒间流现象。本文方法可为大型钠冷快堆自然循环三维瞬态特性分析提供重要数值方法。 展开更多
关键词 “一维系统+三维CFD”耦合方法 非能动余热 自然循环 堆内直接余热排出系统
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池式非能动余热排出系统热工水力分析的系统程序改进及验证
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作者 连强 朱隆祥 +3 位作者 唐思邈 黄涛 张勇 潘良明 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第4期858-866,共9页
福岛核事故后非能动理念被广泛应用于先进反应堆的热工安全设计,而池式非能动余热排出系统(PRHRS)也在国产华龙一号中提供了不依赖外部能源驱动的安全保障。尽管RELAP5程序在反应堆瞬态热工水力特性分析方面开展了大量验证工作,但由于... 福岛核事故后非能动理念被广泛应用于先进反应堆的热工安全设计,而池式非能动余热排出系统(PRHRS)也在国产华龙一号中提供了不依赖外部能源驱动的安全保障。尽管RELAP5程序在反应堆瞬态热工水力特性分析方面开展了大量验证工作,但由于缺乏针对性的池式热交换器模型,RELAP5程序低估了池式PRHRS的换热功率及系统流量。因此本文根据池式热交换器工作条件选用棒束池式沸腾换热模型及大管径管内冷凝换热模型,在RELAP5程序中植入了池式热交换器模型,针对两种换热模型分别进行了分离效应验证。基于应急工况池式能量排出系统(PERSTO)实验台架分析了节点划分方式对池式PRHRS热工水力行为的影响,对比了改进程序及原始程序对整体性实验台架系统瞬态参数的模拟能力。经过分离效应验证和整体效应验证,确认了改进程序在池式PRHRS热工水力分析中的有效性。 展开更多
关键词 池式非能动余热系统 热工水力 系统程序改进 节点划分方式 模型验证
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池式钠冷快堆堆内自然循环余热排出设计研究
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作者 周志伟 薛秀丽 +3 位作者 林超 余新太 杨勇 杨红义 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1817-1824,I0001,共9页
基于装量功率比约为1 t/MW的较典型池式钠冷大功率快堆的堆内自然循环设计,采用ERAC程序,对两组4种不同事故余热排出系统(DHRS)输入条件下,反应堆在紧急停堆后堆内的自然循环余热排出特性进行分析。结果表明,从DHRS启用到其对堆芯产生... 基于装量功率比约为1 t/MW的较典型池式钠冷大功率快堆的堆内自然循环设计,采用ERAC程序,对两组4种不同事故余热排出系统(DHRS)输入条件下,反应堆在紧急停堆后堆内的自然循环余热排出特性进行分析。结果表明,从DHRS启用到其对堆芯产生显著冷却效应,需要较长时间,在千秒量级。在该段时间内,堆芯余热的排出依靠反应堆固有的热工流体安全特性。随后,在堆内关键温度上升到限值之前启用DHRS带出池内热量,使堆内关键温度处于下降趋势即可满足安全要求;相比将独立热交换器(DHX)布置在冷池,将其布置在热池时,热池温度及主容器壁温相对要低,这有利于主容器的温度控制,其效果要优于布置于冷池。另外,不同布置会对堆芯盒内、盒间流流量产生影响,但总体上对堆芯的冷却效应影响不大;池式钠冷快堆余热排出设计中,要充分利用固有热工流体安全特性,降低对DHRS的时效性要求。可以考虑将全部的DHX都布置在热池,并缩小设备体积、降低散热功率设计值,或在不降低安全性的前提下选用其他更经济便捷的有效方式等,以此大幅降低余热排出设备投入成本,降低反应堆运行成本,提高经济性。本文研究结果可为我国后续的商用快堆、一体化快堆等池式液态金属堆的堆内自然循环设计提供重要参考。 展开更多
关键词 大功率快 钠冷快 自然循环 余热 固有安全 热工流体安全特性 盒间流
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模块式高温气冷堆非能动余热排出系统分析与研究 被引量:15
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作者 李晓伟 吴莘馨 +1 位作者 张丽 何树延 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期790-795,共6页
非能动的余热排出系统是高温气冷堆固有安全性的重要体现之一。本文介绍了模块式高温气冷堆余热排出系统热工水力计算方法,并给出了不同工况、不同环境温度下余热排出系统的运行参数,为余热排出系统的设计和运行提供了参考。对事故工况... 非能动的余热排出系统是高温气冷堆固有安全性的重要体现之一。本文介绍了模块式高温气冷堆余热排出系统热工水力计算方法,并给出了不同工况、不同环境温度下余热排出系统的运行参数,为余热排出系统的设计和运行提供了参考。对事故工况下舱室混凝土温度分布进行了数值分析,结果表明混凝土最高温度低于安全限值。 展开更多
关键词 高温气冷 余热 数值计算 温度场
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新概念熔盐堆非能动余热排出系统中钠热管的特性研究 被引量:9
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作者 王成龙 田文喜 +3 位作者 苏光辉 张大林 巫英伟 秋穗正 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2254-2260,共7页
高温钠热管作为一种高效的换热装置,在导热性、等温性以及非能动特性方面具有显著的优点。将高温钠热管应用到新概念熔盐堆非能动余热排出系统中具有重要的研究意义。本工作通过数值方法研究了高温钠热管在熔盐堆事故工况下的瞬态运行... 高温钠热管作为一种高效的换热装置,在导热性、等温性以及非能动特性方面具有显著的优点。将高温钠热管应用到新概念熔盐堆非能动余热排出系统中具有重要的研究意义。本工作通过数值方法研究了高温钠热管在熔盐堆事故工况下的瞬态运行特性。钠热管的物理模型主要包括管壁、吸液芯及蒸汽区3个耦合传热区域。通过对上述3个区域建立合理的数学模型并采用有限元的方法,利用FORTRAN进行编程,最终得到高温钠热管启动过程中的温度、速度、压力分布。结果表明:熔盐堆事故状态下,钠热管从启动到稳态过程中其运行特性良好且具有很高的传热效率。 展开更多
关键词 熔盐 非能动余热系统 钠热管 瞬态模拟
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200MW低温堆余热排出系统安全分析程序研制 被引量:3
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作者 廖义香 秋穗正 +2 位作者 张维忠 郭玉君 贾斗南 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期328-330,共3页
建立了 2 0 0MW低温供热堆余热排出系统的热工水力数学模型 ,该模型采用了一维均相模型 ,并做了漂移修正 .研制了适用于该系统的稳态及瞬态热工水力特性分析程序 ,利用该程序对该系统投入运行后的特性进行了分析计算 ,分析时热源的模拟... 建立了 2 0 0MW低温供热堆余热排出系统的热工水力数学模型 ,该模型采用了一维均相模型 ,并做了漂移修正 .研制了适用于该系统的稳态及瞬态热工水力特性分析程序 ,利用该程序对该系统投入运行后的特性进行了分析计算 ,分析时热源的模拟采用了温度边界 .计算结果表明 ,2 0 0MW低温供热堆余热排出系统能够满足停堆后堆芯余热安全排出的要求 ,从投入到稳定运行的过渡过程中 ,系统中各参数的变化趋势与理论分析相符 . 展开更多
关键词 200MW低温供热 余热系统 热工水力模型 冷却系统 安全分析程序 换热功率
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模块式高温气冷堆预应力混凝土压力容器余热排出系统设计 被引量:2
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作者 尹清辽 徐钊 +2 位作者 吴莘馨 何树延 孙玉良 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期74-78,共5页
非能动余热排出系统是模块式高温气冷堆(MHTR)实现固有安全性的重要保证。采用预应力混凝土压力容器(PCPV)代替钢制压力容器作为MHTR的一回路压力边界,对余热排出系统设计提出了特殊要求。本文研究提出了模块式高温气冷堆PCPV余热排出... 非能动余热排出系统是模块式高温气冷堆(MHTR)实现固有安全性的重要保证。采用预应力混凝土压力容器(PCPV)代替钢制压力容器作为MHTR的一回路压力边界,对余热排出系统设计提出了特殊要求。本文研究提出了模块式高温气冷堆PCPV余热排出系统的设计方案,对余热排出系统的主要设计参数、结构特点和热工水力进行分析。该系统能够保证在事故工况下仅依靠自然循环实现堆芯余热的非能动排出。 展开更多
关键词 模块式高温气冷 预应力混凝土压力容器 余热系统 非能动安全性
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中国铅合金冷却研究堆事故余热排出系统概念设计与分析 被引量:3
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作者 盛美玲 金鸣 +3 位作者 柏云清 汪卫华 吴宜灿 FDS团队 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2014年第1期91-96,共6页
针对中国铅合金冷却研究堆(CLEAR-I)的设计需要,提出了一种非能动事故余热排出系统的方案设计。该系统利用反应堆容器外的空气自然循环,把事故工况下的堆芯余热排出到最终热阱。通过CFD数值求解耦合经验公式的手段,对该非能动事故余热... 针对中国铅合金冷却研究堆(CLEAR-I)的设计需要,提出了一种非能动事故余热排出系统的方案设计。该系统利用反应堆容器外的空气自然循环,把事故工况下的堆芯余热排出到最终热阱。通过CFD数值求解耦合经验公式的手段,对该非能动事故余热排出系统的运行进行模拟,验证了设计方案的可行性。 展开更多
关键词 中国铅合金冷却研究 空气自然循环 事故余热系统
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一种反应堆非能动余热排出系统的方案设计 被引量:9
10
作者 俞冀阳 贾宝山 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2003年第1期32-38,共7页
提出了一种反应堆非能动余热排出系统的方案设计。该系统利用 3个回路的自然循环 ,把事故工况下的堆芯余热排出到最终热阱。利用RETRAN0 2程序分析了这种非能动余热排出方案的可行性 ,并结合陆奥堆的参数 ,对该非能动余热排出系统方案在... 提出了一种反应堆非能动余热排出系统的方案设计。该系统利用 3个回路的自然循环 ,把事故工况下的堆芯余热排出到最终热阱。利用RETRAN0 2程序分析了这种非能动余热排出方案的可行性 ,并结合陆奥堆的参数 ,对该非能动余热排出系统方案在 1 0 0 %额定工况下的余热排出能力进行了数值模拟计算 。 展开更多
关键词 非能动余热系统 设计 核反应 自然循环 冷凝换热器 RETRAN02程序
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百万千瓦级压水堆核电厂二次侧非能动余热排出系统启动响应研究 被引量:3
11
作者 卢向晖 张吉胜 +1 位作者 罗汉炎 张小英 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期457-462,共6页
为进一步理解适用于国内二代加百万千瓦级压水堆核电厂的二次侧非能动余热排出(SPRHR)系统的启动特性,采用RELAP5程序对SPRHR系统进行建模,针对SPRHR系统在启动过程中的响应以及可能发生的汽锤现象进行了研究。结果显示,在合适的时间步... 为进一步理解适用于国内二代加百万千瓦级压水堆核电厂的二次侧非能动余热排出(SPRHR)系统的启动特性,采用RELAP5程序对SPRHR系统进行建模,针对SPRHR系统在启动过程中的响应以及可能发生的汽锤现象进行了研究。结果显示,在合适的时间步长和空间步长下RELAP5程序的计算结果反映出汽锤现象,在不同的启动策略下SPRHR系统响应存在明显差异。分析表明,选择恰当的启动方式和启动速度可有效弱化甚至消除系统启动时的汽锤冲击,提高系统启动稳定性。 展开更多
关键词 压水核电厂 二次侧非能动余热系统 RELAP5 全厂断电 汽锤
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低温堆余热排出系统的算法研究 被引量:1
12
作者 吴莘馨 厉日竹 方甬 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2003年第11期71-74,共4页
为了用数值计算的方法对低温堆余热排出系统中各个关键点的温度、压力、流量进行模拟计算,选择C++语言作为具体实现的程序语言,采用Visual C++5.0和Mat-Com科学计算工具。本文介绍了应用Visual C++5.0和数学工具MatCom实现低温堆余热排... 为了用数值计算的方法对低温堆余热排出系统中各个关键点的温度、压力、流量进行模拟计算,选择C++语言作为具体实现的程序语言,采用Visual C++5.0和Mat-Com科学计算工具。本文介绍了应用Visual C++5.0和数学工具MatCom实现低温堆余热排出系统的数值计算,并用DDE技术实现了和Excel报表的接口。整个计算软件具备友好的人机界面,易于维护的计算模块以及计算结果的可视化。 展开更多
关键词 低温 余热系统 C++语言 DDE技术 压水供热
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压水堆核电厂余热排出系统设计中一些安全问题的探讨 被引量:5
13
作者 依岩 柴国旱 张和林 《核安全》 2006年第1期48-52,共5页
针对法国900MW压水堆核电厂余热排出系统的设计,探讨了其存在的一些安全问题及其设计改进方案。并指出余热排出系统在事故缓解中的重要性。
关键词 余热系统 压水 单一故障准则
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核反应堆非能动余热排出系统分析 被引量:2
14
作者 俞冀阳 俞尔俊 贾宝山 《核安全》 2004年第4期35-39,共5页
本文提出了一种适用于船用核动力装置的非能动余热排出系统的方案设计。该系统利用三个回路的自然循环,把余热排到最终热阱。利用RETRAN02程序,结合陆奥堆的参数,对该系统余热排出能力进行了计算,并分析了影响余热排出能力的几个关键因素。
关键词 非能动余热系统 核反应 自然循环 关键因素 能力 适用 影响 程序 方案设计 计算
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200MW核供热堆余热排出系统排热能力及其影响因素分析
15
作者 廖义香 秋穗正 +1 位作者 郭玉君 贾斗南 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2001年第5期436-440,共5页
运用一维流体动力学模型对 2 0 0MW核供热堆余热排出系统的余热排出过程进行数值模拟 ,并对该系统的排热能力及其影响因素进行了分析。分析表明 :余热排出系统的空冷器面积和空冷塔高度是影响余热排出能力的主要因素 。
关键词 核供热 余热系统 自然循环 热能力 数值计算
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船用核反应堆余热排出系统的可靠性分析 被引量:1
16
作者 郭强 赵新文 《中国修船》 2008年第5期38-41,共4页
文章分别应用GO法和故障树法对船用核反应堆余热排出系统进行了可靠性分析,比较了两种方法建模和计算的不同。在建模和计算过程中,GO法比故障树法更为简便、快捷、有效。
关键词 GO法 故障树 可靠性分析 余热系统 船用核反应
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一体化压水堆非能动余热排出系统动态特性仿真
17
作者 沈全华 盖秀清 傅晟威 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第11期59-63,共5页
针对MAX一体化压水堆建立反应堆主要系统及非能动余热排出系统的水力热工计算模型,以电源丧失事故为假想事故,利用该模型对事故过程进行仿真计算。分析结果表明,非能动余热排出系统配合一体化压水堆的高自然循环能力能够在发生电源丧失... 针对MAX一体化压水堆建立反应堆主要系统及非能动余热排出系统的水力热工计算模型,以电源丧失事故为假想事故,利用该模型对事故过程进行仿真计算。分析结果表明,非能动余热排出系统配合一体化压水堆的高自然循环能力能够在发生电源丧失事故的情况下,明显减轻反应堆一、二回路压力边界的负担,降低堆芯温度,提高反应堆的安全性。 展开更多
关键词 一体化压水 非能动余热系统 电源丧失事故
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小型模块化钠冷快堆非能动余热排出系统分析研究 被引量:4
18
作者 陈振佳 杨红义 +2 位作者 余华金 侯斌 朱丽娜 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1417-1423,共7页
针对小型钠冷快堆模块化设计需求,提出了一种利用安全壳内空气自然循环将堆芯余热导入大气最终热阱的非能动余热排出系统方案。通过理论计算并结合系统分析程序RELAP5,对非能动余热排出系统进行建模,分析系统方案的可行性。结果显示:保... 针对小型钠冷快堆模块化设计需求,提出了一种利用安全壳内空气自然循环将堆芯余热导入大气最终热阱的非能动余热排出系统方案。通过理论计算并结合系统分析程序RELAP5,对非能动余热排出系统进行建模,分析系统方案的可行性。结果显示:保守假设条件下,在钠装载量为2 000 kg工况时,非能动余热排出系统功率在16.88 kW以上可保证堆芯燃料温度不超过安全限值。RELAP5计算结果表明,本文提出的非能动余热排出系统方案冷却功率大于所需最小功率,能满足小型钠冷快堆设计需求。 展开更多
关键词 模块化设计 小型模块化钠冷快 非能动余热系统
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“华龙一号”与M310机组技术规格书下的余热排出系统运行限制条件分析
19
作者 门新红 《中国核电》 2024年第5期683-686,共4页
福清核电M310机组采用的是基于法系法规及筛选准则编制的法系技术规范,“华龙一号”为最新第三代机组,采用的是基于美系风险指引型规则并依据一定的筛选准则编制的中系技术规范。通过对比发现,两种技术规范对部分系统在运行限制条件上... 福清核电M310机组采用的是基于法系法规及筛选准则编制的法系技术规范,“华龙一号”为最新第三代机组,采用的是基于美系风险指引型规则并依据一定的筛选准则编制的中系技术规范。通过对比发现,两种技术规范对部分系统在运行限制条件上有较大区别,本文通过对余热排出系统在两种技术规范下的运行限制条件分析,找出差异,分析原因,提出问题,并结合当前国内法系转美系(中系)技术规范的大趋势,给出当前基于美系研发的中系技术规格书在余热排出系统上的管理偏差建议,同时结合风险指引型技术规范的概率安全分析管理,总结出了中系技术规范相对于法系技术规范的优劣,并提出管理建议与应用方向。同时针对“华龙一号”余热排出系统,给出了基于中系技术规范下的大修窗口的优化建议。 展开更多
关键词 技术规格书 “华龙一号” 余热系统 概率安全分析
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严重事故下正常余热排出系统向堆芯注水策略分析 被引量:2
20
作者 李亚冰 郭丁情 曹学武 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期446-453,共8页
选取导致堆芯熔化频率最高的始发严重事故——直接注入(DVI)管线断裂事故,以及典型高压熔堆事故——丧失主给水始发事故(LOFW),利用MAAP4程序,分析反应堆堆芯热工水力行为,并对正常余热排出系统(RNS)堆芯注水策略的有效性与负面效应进... 选取导致堆芯熔化频率最高的始发严重事故——直接注入(DVI)管线断裂事故,以及典型高压熔堆事故——丧失主给水始发事故(LOFW),利用MAAP4程序,分析反应堆堆芯热工水力行为,并对正常余热排出系统(RNS)堆芯注水策略的有效性与负面效应进行评估。分析结果表明,在DVI管线断裂事故和LOFW严重事故序列中,利用RNS进行堆芯注水可有效终止堆芯熔化进程,维持堆芯长期冷却。但堆芯再淹没会产生更多的氢气,存在增加安全壳氢气燃烧风险的可能性。此外通过分析利用严重事故管理导则中辅助计算文件给出的堆芯最小流量实施堆芯注水策略,讨论注水流量对堆芯冷却的影响,结果表明,在实施堆芯注水策略时,建议在系统允许的情况下采用更高的流速进行堆芯冷却。 展开更多
关键词 严重事故管理 正常余热系统 芯注水
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