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熔池分层形态的热力学计算研究
1
作者
陈二慧
张丽
+3 位作者
李楠
元一单
丁叶晴
鲁晓刚
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第2期413-421,共9页
熔融物堆内滞留(IVR)是利用外部冷却水淹没压力容器下封头,带走熔融物衰变热,从而缓解核电厂严重事故进程的一种技术手段。在此过程中,堆芯熔融物形成的熔池分层决定了压力容器内壁面热流密度,直接影响IVR技术的有效性。分析熔池分层需...
熔融物堆内滞留(IVR)是利用外部冷却水淹没压力容器下封头,带走熔融物衰变热,从而缓解核电厂严重事故进程的一种技术手段。在此过程中,堆芯熔融物形成的熔池分层决定了压力容器内壁面热流密度,直接影响IVR技术的有效性。分析熔池分层需要核材料在高温下的体积数据。本文在热力学数据库NUCLEA15的基础上,整合建立了一个体积数据库,可利用Thermo-Calc软件对堆芯熔池进行热力学平衡计算,分析不同铀/锆原子比、锆氧化程度和不锈钢含量的熔融物形成的平衡熔池的分层密度和元素分布。计算发现当熔融物中不锈钢含量越少或锆的氧化份额越低,金属层中铀/铁原子比越高,此时金属层密度增大,倾向位于熔池下层。计算结果与国内外熔融物分层实验MASCA及CESEF的分析结果一致,证明了该数据库可以用在堆芯熔融物熔池分层形态分析和IVR应用中。
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关键词
熔池分层
热力学计算
液相密度
严重事故
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职称材料
IVR熔池分层模型对压力容器安全裕量分析的影响
被引量：
4
2
作者
杨晓
杨燕华
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第2期254-259,共6页
严重事故缓解策略熔融物堆内滞留(IVR)有效性评价方法中,关于压力容器下封头内的熔池结构是最具争议的问题。本工作对目前国际上采用的稳定熔池2层和3层结构,以及在熔池形成过程中可能形成的4层结构进行了比较研究,建立了这3种结构下的...
严重事故缓解策略熔融物堆内滞留(IVR)有效性评价方法中,关于压力容器下封头内的熔池结构是最具争议的问题。本工作对目前国际上采用的稳定熔池2层和3层结构,以及在熔池形成过程中可能形成的4层结构进行了比较研究,建立了这3种结构下的熔池分层传热模型,并分析了3种结构在不同反应堆功率水平下对压力容器有效性的影响。结果表明,压力容器安全裕量随反应堆功率的升高而减小,在4层熔池结构下发生压力容器熔穿失效的可能性最大。
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关键词
熔融物堆内滞留
堆芯熔化
熔池分层
结构
压力容器失效
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职称材料
混合与分层熔池形态下熔融物与混凝土相互作用预测和对比分析
被引量：
2
3
作者
马建
闫晓
+1 位作者
昝元峰
卓文彬
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期904-911,共8页
基于在熔池-混凝土界面结构、对流传热和熔融物层间传热3个方面的MEDICIS程序建模方法 ,针对百万千瓦级压水堆核电厂在混合与分层两种熔池形态下的假想熔融物与混凝土相互作用(MCCI)事故进行预测和对比分析。结果表明:在混合熔池形态下...
基于在熔池-混凝土界面结构、对流传热和熔融物层间传热3个方面的MEDICIS程序建模方法 ,针对百万千瓦级压水堆核电厂在混合与分层两种熔池形态下的假想熔融物与混凝土相互作用(MCCI)事故进行预测和对比分析。结果表明:在混合熔池形态下,熔池平均温度接近熔融物固化温度,混凝土堆腔的侵蚀表现为各向同性,安全壳内最终温度和压力均未达到设计值;在分层熔池形态下,熔池平均温度远高于熔融物固化温度,混凝土堆腔的侵蚀表现为各向异性且径向占优,安全壳内最终温度和压力都非常接近设计值。两种熔池形态下的混凝土地基侵蚀过程都很缓慢,厚度为4m的地基熔穿时间超过1周;安全壳内产生大量的水蒸气以及不可凝结气体CO、CO_2和H2,存在气体燃烧和爆炸风险,对安全壳完整性构成威胁。
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关键词
熔融物与混凝土相互作用
混合
熔池
分层
熔池
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职称材料
题名
熔池分层形态的热力学计算研究
1
作者
陈二慧
张丽
李楠
元一单
丁叶晴
鲁晓刚
机构
中国核电工程有限公司中核集团核电安全严重事故研究重点实验室
上海大学材料科学与工程学院
出处
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第2期413-421,共9页
基金
国家重点研发计划(2018YFB1900100)。
文摘
熔融物堆内滞留(IVR)是利用外部冷却水淹没压力容器下封头,带走熔融物衰变热,从而缓解核电厂严重事故进程的一种技术手段。在此过程中,堆芯熔融物形成的熔池分层决定了压力容器内壁面热流密度,直接影响IVR技术的有效性。分析熔池分层需要核材料在高温下的体积数据。本文在热力学数据库NUCLEA15的基础上,整合建立了一个体积数据库,可利用Thermo-Calc软件对堆芯熔池进行热力学平衡计算,分析不同铀/锆原子比、锆氧化程度和不锈钢含量的熔融物形成的平衡熔池的分层密度和元素分布。计算发现当熔融物中不锈钢含量越少或锆的氧化份额越低,金属层中铀/铁原子比越高,此时金属层密度增大,倾向位于熔池下层。计算结果与国内外熔融物分层实验MASCA及CESEF的分析结果一致,证明了该数据库可以用在堆芯熔融物熔池分层形态分析和IVR应用中。
关键词
熔池分层
热力学计算
液相密度
严重事故
Keywords
molten pool stratification
thermodynamic calculation
liquid density
severe accident
分类号
TL364 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
IVR熔池分层模型对压力容器安全裕量分析的影响
被引量：
4
2
作者
杨晓
杨燕华
机构
上海交通大学核科学与工程学院
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第2期254-259,共6页
文摘
严重事故缓解策略熔融物堆内滞留(IVR)有效性评价方法中,关于压力容器下封头内的熔池结构是最具争议的问题。本工作对目前国际上采用的稳定熔池2层和3层结构,以及在熔池形成过程中可能形成的4层结构进行了比较研究,建立了这3种结构下的熔池分层传热模型,并分析了3种结构在不同反应堆功率水平下对压力容器有效性的影响。结果表明,压力容器安全裕量随反应堆功率的升高而减小,在4层熔池结构下发生压力容器熔穿失效的可能性最大。
关键词
熔融物堆内滞留
堆芯熔化
熔池分层
结构
压力容器失效
Keywords
in-vessel retention
core melting
melt pool configuration
RPV failure
分类号
TL328 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
混合与分层熔池形态下熔融物与混凝土相互作用预测和对比分析
被引量：
2
3
作者
马建
闫晓
昝元峰
卓文彬
机构
中国核动力研究设计院中核核反应堆热工水力技术重点实验室
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期904-911,共8页
基金
大型先进压水堆国家科技重大专项资助项目(2011ZX06004-008)
文摘
基于在熔池-混凝土界面结构、对流传热和熔融物层间传热3个方面的MEDICIS程序建模方法 ,针对百万千瓦级压水堆核电厂在混合与分层两种熔池形态下的假想熔融物与混凝土相互作用(MCCI)事故进行预测和对比分析。结果表明:在混合熔池形态下,熔池平均温度接近熔融物固化温度,混凝土堆腔的侵蚀表现为各向同性,安全壳内最终温度和压力均未达到设计值;在分层熔池形态下,熔池平均温度远高于熔融物固化温度,混凝土堆腔的侵蚀表现为各向异性且径向占优,安全壳内最终温度和压力都非常接近设计值。两种熔池形态下的混凝土地基侵蚀过程都很缓慢,厚度为4m的地基熔穿时间超过1周;安全壳内产生大量的水蒸气以及不可凝结气体CO、CO_2和H2,存在气体燃烧和爆炸风险,对安全壳完整性构成威胁。
关键词
熔融物与混凝土相互作用
混合
熔池
分层
熔池
Keywords
molten core concrete interaction
mixed pool
stratified pool
分类号
TL364.4 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
熔池分层形态的热力学计算研究
陈二慧
张丽
李楠
元一单
丁叶晴
鲁晓刚
《原子能科学技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
IVR熔池分层模型对压力容器安全裕量分析的影响
杨晓
杨燕华
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
混合与分层熔池形态下熔融物与混凝土相互作用预测和对比分析
马建
闫晓
昝元峰
卓文彬
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
2
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职称材料
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