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快堆钠-水蒸汽发生器热工水力稳态综合性能研究
1
作者 肖常志 杨红义 +5 位作者 张大林 沈格宇 秋穗正 路远 张魁 黄源彬 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期328-336,共9页
钠-水直流蒸汽发生器作为分隔钠冷快堆二、三回路的重要屏障,有着非常重要的地位。为分析蒸汽发生器的流动换热特性,西安交通大学搭建了快堆钠-水蒸汽发生器综合性能试验台架,开展了一系列稳态实验,并自主开发了一维两相热工水力设计程... 钠-水直流蒸汽发生器作为分隔钠冷快堆二、三回路的重要屏障,有着非常重要的地位。为分析蒸汽发生器的流动换热特性,西安交通大学搭建了快堆钠-水蒸汽发生器综合性能试验台架,开展了一系列稳态实验,并自主开发了一维两相热工水力设计程序。从稳态实验中选取低功率、中等功率以及满功率5个典型工况开展DeCOSS程序稳态计算。在对实验数据以及计算结果进行归一化处理后,对钠侧轴向温度分布以及蒸发器出口钠侧、水侧出口温度进行对比验证。可发现不同功率工况下,DeCOSS程序计算结果均与实验数据符合良好,验证了蒸汽发生器自主化设计和分析程序的正确性。此外,获取的实验数据也可反之修正DeCOSS程序计算方法,为今后钠-水蒸汽发生器开展相关课题的研究奠定基础。 展开更多
关键词 钠-水蒸汽发生器试验台架 DeCOSS程序 热工水力分析
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基于RELAP5 MOD3.2的钠冷快堆热工水力系统分析程序开发及验证 被引量：9
2
作者 宋健 谭超 +5 位作者 唐思邈 刘利民 田文喜 巫英伟 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期994-1001,共8页
对大型核反应堆热工水力分析程序RELAP5 MOD3.2进行了改造,使之适用于钠冷快堆系统安全分析。在不影响原程序功能的基础上添加了气液两相钠物性和液态金属对流换热模型,并改造了相应的初始化模块和计算模块。改造后的程序可正确模拟钠... 对大型核反应堆热工水力分析程序RELAP5 MOD3.2进行了改造,使之适用于钠冷快堆系统安全分析。在不影响原程序功能的基础上添加了气液两相钠物性和液态金属对流换热模型,并改造了相应的初始化模块和计算模块。改造后的程序可正确模拟钠的流体力学特性和热物性,搭建钠冷快堆热工水力流体网络进行分析计算。对EBR-Ⅱ试验堆基准题进行了稳态模拟和失流事故分析,其中稳态计算主要参数与实验值相对偏差小于1%,瞬态计算相对偏差小于10%,各参数变化趋势与实验值相符良好,初步验证了改造程序的可靠性。 展开更多
关键词 RELAP5 钠冷快堆 液态金属物性 热工水力分析 程序开发
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ITER屏蔽包层最新设计的热工水力和热应力分析 被引量：5
3
作者 康伟山 张秀杰 +1 位作者 袁涛 谌继明 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期161-166,共6页
介绍了屏蔽包层最新的设计方案,对比了2004年DDD设计方案与新方案在第一壁和屏蔽块结构上的差别,并对第8号包层模块的屏蔽块进行了热工水力和热应力的分析。结果表明,第8号包层模块屏蔽块的最高温度不超过200oC,最大Von-Mise应力在200MP... 介绍了屏蔽包层最新的设计方案,对比了2004年DDD设计方案与新方案在第一壁和屏蔽块结构上的差别,并对第8号包层模块的屏蔽块进行了热工水力和热应力的分析。结果表明,第8号包层模块屏蔽块的最高温度不超过200oC,最大Von-Mise应力在200MPa以内,基本满足ITER设计要求,但冷却剂压降稍微偏大,达到0.44MPa。另外,在屏蔽块前端暴露在等离子体表面热负荷的部位,根据热应力分析计算结果,对其承载热负荷能力进行评估,改进了设计方案。 展开更多
关键词 ITER 屏蔽包层 设计 热工水力分析 热应力分析
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高氚增殖比包层的设计及热工水力分析 被引量：2
4
作者 王少华 郭海兵 +4 位作者 马纪敏 刘志勇 曾和荣 丁文杰 黄洪文 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2125-2131,共7页
本文设计了一种高氚增殖比包层(HBRB),该包层采用多孔U-10Zr合金作为中子倍增剂,Li4SiO4球床作为增殖剂,低活化马氏体(RAFM)钢作为结构材料。在详细研究包层加工工艺、流量分配、中子性能等问题的基础上,完成了包层内部详细结构设计。... 本文设计了一种高氚增殖比包层(HBRB),该包层采用多孔U-10Zr合金作为中子倍增剂,Li4SiO4球床作为增殖剂,低活化马氏体(RAFM)钢作为结构材料。在详细研究包层加工工艺、流量分配、中子性能等问题的基础上,完成了包层内部详细结构设计。利用中子学软件分析计算了包层的氚增殖比(TBR)和热沉积分布,并根据计算结果对包层进行热力耦合分析。结果表明:包层TBR较高,且核性能稳定;冷却剂的流量分配情况和压降合理;包层内各组件冷却充分,温度和结构材料热应力不超过限值。 展开更多
关键词 氚增值比 聚变包层 热工水力分析 U-10Zr
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模糊数学方法在压水堆热工水力分析中的应用 被引量：2
5
作者 周涛 秋穗正 +1 位作者 贾斗南 苏光辉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期28-32,共5页
描述了模糊数学的基本方法和原理 ,并将模糊数学方法用于压水堆热工水力分析中 .尝试了工程热管及热点因子的确定、临界热流密度 (CHF)计算公式的选用和确定 .探索了用模糊数学进行压水堆热工水力分析的应用途径 .结果表明 :应用模糊数... 描述了模糊数学的基本方法和原理 ,并将模糊数学方法用于压水堆热工水力分析中 .尝试了工程热管及热点因子的确定、临界热流密度 (CHF)计算公式的选用和确定 .探索了用模糊数学进行压水堆热工水力分析的应用途径 .结果表明 :应用模糊数学方法分析压水堆热工水力过程 ,可以得到一种较为符合实际和较为准确的描述 ,是一种有前途的可开发的研究方法 . 展开更多
关键词 模糊数学 压水堆 热工水力分析
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HTR-PM热气混合结构热工水力分析 被引量：1
6
作者 周杨平 李富 +2 位作者 郝鹏飞 何枫 孙喜明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B12期771-775,共5页
利用Fluent软件对HTR-PM堆底热气混合结构及设计的相应缩比模型实验台架的压力和温度分布进行了数值模拟,对热混合效果和压降特性进行了分析。在改变入口流量进行数值模拟计算的基础上,得出混合结构的混合效率和等效阻力系数随热气导管... 利用Fluent软件对HTR-PM堆底热气混合结构及设计的相应缩比模型实验台架的压力和温度分布进行了数值模拟,对热混合效果和压降特性进行了分析。在改变入口流量进行数值模拟计算的基础上,得出混合结构的混合效率和等效阻力系数随热气导管中流体Re的变化,讨论了该混合结构的流动与热混合进入自模拟区域的情况。数值模拟计算和理论分析说明,可通过缩比模型实验来确定HTR-PM堆底热气混合结构的热混合效率及阻力特性,但对于阻力特性应采用更为详细和合理的方法进行描述。 展开更多
关键词 HTR-PM 热气混合 热工水力分析
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CARR辐照压水堆小组件热工水力分析 被引量：2
7
作者 尹皓 邹耀 刘兴民 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1069-1074,共6页
分析压水堆4×4小组件在CARR高温高压回路中进行辐照考验时的热工水力问题。利用计算流体动力学(CFD)软件对其进行三维数值模拟,以获得详细的热工水力参数。首先,模拟简化的燃料棒束模型,得出三维温度与速度分布,并分析了传热过程... 分析压水堆4×4小组件在CARR高温高压回路中进行辐照考验时的热工水力问题。利用计算流体动力学(CFD)软件对其进行三维数值模拟,以获得详细的热工水力参数。首先,模拟简化的燃料棒束模型,得出三维温度与速度分布,并分析了传热过程。然后,模拟全尺寸小组件,与棒束模型所得的结果进行对比分析,着重研究其流动,并分析了格架的搅混特性,得出可应用于一维热工水力程序的搅混因子。结果表明,燃料棒最高温度可满足安全性要求,且格架的搅混作用明显。 展开更多
关键词 压水堆小组件 热工水力分析 CFD软件
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热管式辐射器热工水力优化分析 被引量：1
8
作者 尹皓 郭春秋 +3 位作者 刘兴民 岳芷廷 张焱 邹佳讯 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期600-605,共6页
热管式辐射器广泛应用于空间系统废热排放,其管道复杂,包含热管、翅片和包壳等复杂结构。针对热管式辐射器的流动与换热问题,本文采用CFD软件与自主研发程序RATHAL相结合的方法。先用CFD软件计算流动管道及集流环上的流量分配,再将该结... 热管式辐射器广泛应用于空间系统废热排放,其管道复杂,包含热管、翅片和包壳等复杂结构。针对热管式辐射器的流动与换热问题,本文采用CFD软件与自主研发程序RATHAL相结合的方法。先用CFD软件计算流动管道及集流环上的流量分配,再将该结果代入RATHAL程序中计算得到辐射器的温度分布。根据计算结果,以均匀温度分布为目的,对现有结构提出了合理的优化意见。结果表明,采用CFD软件与自主研发程序RATHAL相结合的方法能尽量真实并高效地模拟辐射器的流量分配与温度分布情况,且经过优化后辐射器集流环间的温差大幅缩小、设计更加合理。 展开更多
关键词 热管式辐射器 热工水力分析 程序开发 CFD软件
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高通量研究堆堆芯热工水力分析程序THAS-PC4 被引量：3
9
作者 郝老迷 李运文 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1997年第1期12-20,共9页
针对高通量研究堆的热工水力特点和设计准则开发了堆芯子通道分析微机程序ＴＨＡＳ－ＰＣ４。该程序能够计算稳态和瞬态工况下堆芯内冷却剂的流量、温度、密度和压力等参量的分布以及燃料元件的温度场。它还可以确定临界热流密度和偏离... 针对高通量研究堆的热工水力特点和设计准则开发了堆芯子通道分析微机程序ＴＨＡＳ－ＰＣ４。该程序能够计算稳态和瞬态工况下堆芯内冷却剂的流量、温度、密度和压力等参量的分布以及燃料元件的温度场。它还可以确定临界热流密度和偏离泡核沸腾比（ＤＮＢＲ），泡核沸腾开始时的壁面温度以及流动开始不稳定时的热流密度等，以评价反应堆的安全性。 展开更多
关键词 高通量 研究堆 子通道分析 热工水力分析
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田湾核电站TVS-2M先导组件堆芯热工水力分析
10
作者 姚进国 李旭东 +2 位作者 杨晓强 李载鹏 杨高升 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1605-1608,共4页
田湾核电站一号机组于第5燃料循环装入6组TVS-2M先导燃料组件,并将经历从第5燃料循环到第8燃料循环4年的堆内运行。本文通过对先导燃料组件堆芯热工水力分析,堆芯运行实际试验测量以及组件变形检查,验证了热工水力设计程序计算模型的合... 田湾核电站一号机组于第5燃料循环装入6组TVS-2M先导燃料组件,并将经历从第5燃料循环到第8燃料循环4年的堆内运行。本文通过对先导燃料组件堆芯热工水力分析,堆芯运行实际试验测量以及组件变形检查,验证了热工水力设计程序计算模型的合理性以及计算结果与试验结果的符合性。结果表明,TVS-2M燃料组件与AFA燃料组件具有良好的相容性,从而证实了过渡循环条件下反应堆运行的安全性和可靠性。 展开更多
关键词 田湾核电站 先导燃料组件 热工水力分析 试验验证
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矩形通道堆芯稳态热工水力分析程序的开发
11
作者 宋小明 张立吾 +2 位作者 王建民 刘定明 鲁剑超 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期1-4,16,共5页
针对矩形通道堆芯的特点,开发了堆芯热工水力分析程序PETHA。本文简要地介绍了PETHA程序的物理模型及程序的验证和应用情况。
关键词 矩形通道 热工水力分析程序 热通道
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球床式水冷堆堆芯热工水力特性分析
12
作者 李华 秋穗正 +2 位作者 蔡孝玉 苏光辉 田文喜 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B12期782-787,共6页
以计算流体力学(CFD)为基础,对球床式水冷堆堆芯燃料元件进行三维建模、网格划分和数值计算,采用Fortran 90编制了用于球床式水冷堆堆芯热工水力计算和安全分析微机型仿真程序STAP和TSAP,并对球床式水冷堆堆芯稳态、瞬态工况进行热工水... 以计算流体力学(CFD)为基础,对球床式水冷堆堆芯燃料元件进行三维建模、网格划分和数值计算,采用Fortran 90编制了用于球床式水冷堆堆芯热工水力计算和安全分析微机型仿真程序STAP和TSAP,并对球床式水冷堆堆芯稳态、瞬态工况进行热工水力计算。计算结果表明:燃料元件温度的最大值出现在微小间隙区域位置,速度最大值出现在与该元件接触的燃料元件微小间隙区域的中间位置;燃料元件的表面温度远小于该堆型的设计极限温度,满足安全准则;引入反应性扰动的瞬态工况下,冷却剂的温度突然增加,随后逐步下降,达到稳定。燃料元件表面温度逐步增加,然后逐步降低至稳定状态。 展开更多
关键词 球床式水冷堆 稳态热工水力分析 瞬态安全分析 计算流体力学
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一个高效核反应堆热工水力分析方法
13
作者 王少平 蒋莉 沈孟育 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1995年第4期296-309,共14页
提供了一个高效率的核反应堆堆芯热工水力分析方法。以子通道概念为基础，给出了描述堆芯流体流动与传热特性的数学模型和控制方程。文中采用了两相流的滑移流模型，并考虑了过冷沸腾的影响。引入若干补充关系式，用以确定空泡份额、湍... 提供了一个高效率的核反应堆堆芯热工水力分析方法。以子通道概念为基础，给出了描述堆芯流体流动与传热特性的数学模型和控制方程。文中采用了两相流的滑移流模型，并考虑了过冷沸腾的影响。引入若干补充关系式，用以确定空泡份额、湍流掺混、阻力系数及热力学参数等的大小，与广泛应用的ＣＯＢＲＡ系列程序不同，本文求解的是压力梯度方程而不是关于速度的方程，大大提高了数值求解的稳定性和计算收敛速度。初步的数值结果与实验结果的比较表明。本文提供的方法和程序是令人满意的。 展开更多
关键词 核反应堆 热工水力分析 子通道分析 两相流
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国产新锆合金辐照考验小组件初步热工水力性能分析 被引量：1
14
作者 刁均辉 《科技视界》 2014年第23期307-308,共2页
本文以子通道热工水力分析程序COBRA-IV为计算工具,分析了预计在中国先进研究堆(CARR)高温高压回路上进行辐照考验的国产新锆合金考验小组件的稳态热工水力性能。计算了各种稳态工况下考验小组件的最小偏离泡核沸腾比(MDNBR),通过MDNBR... 本文以子通道热工水力分析程序COBRA-IV为计算工具,分析了预计在中国先进研究堆(CARR)高温高压回路上进行辐照考验的国产新锆合金考验小组件的稳态热工水力性能。计算了各种稳态工况下考验小组件的最小偏离泡核沸腾比(MDNBR),通过MDNBR来初步确定了考验小组件运行时的平均线功率及冷却剂的入口温度。 展开更多
关键词 辐照考验 国产新锆合金 热工水力分析
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快堆热钠池的三维热工水力分析 被引量：3
15
作者 廖智杰 任玉新 +2 位作者 姚朝晖 蒋莉 沈孟育 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 1998年第2期125-131,共7页
采用多孔介质的方法，对中国实验快堆（ＣＥＦＲ）热钠池的复杂流场进行了数值模拟，计算结果与设计值符合得很好，并给出了流场分布，为中国实验快堆的进一步设计和安全性能评价提供了重要的参数。
关键词 多孔介质 实验快堆 CEFR 热钠池 热工水力分析
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钠冷快堆乏燃料组件热工水力分析程序开发 被引量：2
16
作者 马晓 林超 +3 位作者 李淞 周志伟 冯预恒 张东辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期606-614,共9页
为了对示范快堆乏燃料组件的热工水力特性进行分析,自主研发了钠冷快堆乏燃料组件热工水力分析程序SPATANS。该程序基于子通道分析方法,采用适用于低流量下的流动换热和交混关系式。针对乏燃料组件棒束区进行计算,得到组件不同高度处各... 为了对示范快堆乏燃料组件的热工水力特性进行分析,自主研发了钠冷快堆乏燃料组件热工水力分析程序SPATANS。该程序基于子通道分析方法,采用适用于低流量下的流动换热和交混关系式。针对乏燃料组件棒束区进行计算,得到组件不同高度处各子通道的温度、压力等热工参数,并将计算结果与三维计算流体力学FLUENT程序的结果进行对比分析。结果表明:自主研发程序的计算结果与FLUENT程序的计算结果较为吻合,偏差在工程可接受范围内,且其计算效率明显高于FLUENT程序。初步表明SPATANS程序可用于钠冷快堆乏燃料组件热工水力分析,并具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 钠冷快堆 乏燃料组件 棒束区 热工水力分析
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EAST钨偏滤器外靶板热工水力分析 被引量：1
17
作者 肖旋 姚达毛 +1 位作者 曹磊 周自波 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期356-360,共5页
为提高EAST偏滤器的抗热载和排热能力,将偏滤器第一壁的材料由原来的石墨改为钨,在结构上,靶板采用了类ITER的单块结构,支撑和冷却采用一体化的盒式结构。确定了EAST钨偏滤器的冷却结构后,通过水管的流固耦合传热模型,分析了外靶板在紊... 为提高EAST偏滤器的抗热载和排热能力,将偏滤器第一壁的材料由原来的石墨改为钨,在结构上,靶板采用了类ITER的单块结构,支撑和冷却采用一体化的盒式结构。确定了EAST钨偏滤器的冷却结构后,通过水管的流固耦合传热模型,分析了外靶板在紊流冷却方式下的散热情况。同时计算了在水冷系统失效的情况下,偏滤器外靶板的危险区域在3、5、8、10MW·m^(-2)热流密度下的瞬态温度分布情况。结果表明,水流速度在4m·s^(-1)时,水管可以承受峰值功率10MW·m^(-2)的热流密度,能够很好地满足EAST装置运行的排热要求。 展开更多
关键词 钨偏滤器 热工水力分析 失效
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空间核电推进球床反应堆热工水力特性数值分析 被引量：1
18
作者 张冉 王成龙 +2 位作者 秋穗正 田文喜 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1245-1254,共10页
球床反应堆的功率密度高、堆芯尺寸小、裂变产物完全包容,在空间核动力系统中具有广泛的应用前景。针对空间核电推进球床反应堆,开发了稳态热工水力分析程序,对堆芯进行了全功率稳态运行工况下的热工水力设计优化及安全特性分析,重点优... 球床反应堆的功率密度高、堆芯尺寸小、裂变产物完全包容,在空间核动力系统中具有广泛的应用前景。针对空间核电推进球床反应堆,开发了稳态热工水力分析程序,对堆芯进行了全功率稳态运行工况下的热工水力设计优化及安全特性分析,重点优化冷、热孔板孔隙率以消除堆芯热点。计算结果表明,燃料球中心最高温度距燃料熔点具有873 K的安全裕量,冷孔板孔隙率对堆芯流量分配几乎没有影响,孔隙率峰值比为2.0的热孔板可有效避免堆芯热点,此外增大冷却剂入口压力会减小堆芯的压损。本文结果可为空间核电推进球床反应堆的设计及安全特性分析提供建议与指导。 展开更多
关键词 核电推进 球床反应堆 孔板孔隙率 热工水力分析
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铅基反应堆主换热器结构优化及热工水力分析 被引量：1
19
作者 王桂梅 陈红丽 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1007-1013,共7页
主换热器是铅基反应堆的关键热传输部件,直接影响反应堆的经济性与安全性.以液态铅铋冷却自然循环反应堆的管壳式主换热器为研究对象,从换热管长度L、外径do、壁厚c、管间距P这4方面对换热器进行热工水力分析研究,并采用JF因子对换热器... 主换热器是铅基反应堆的关键热传输部件,直接影响反应堆的经济性与安全性.以液态铅铋冷却自然循环反应堆的管壳式主换热器为研究对象,从换热管长度L、外径do、壁厚c、管间距P这4方面对换热器进行热工水力分析研究,并采用JF因子对换热器的综合性能进行评价,在此基础上,采用贡献比CR及平均信噪比SN评价因子得到最优的结构参数组合A1B2C1D2.研究表明,管长L对换热器性能影响最大,而管间距P对换热器性能的影响几乎可以忽略. 展开更多
关键词 铅基反应堆 主换热器 热工水力分析 JF因子
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液态金属冷却快堆子通道分析软件SACOS-LMR研发与工程应用
20
作者 王金顺 陈荣华 +4 位作者 朱昕阳 田家豪 田文喜 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期581-592,共12页
子通道分析方法是反应堆堆芯设计和热工水力分析的重要手段之一,对于我国提出的压水堆-快堆-聚变堆三步走核能发展战略,开发适用于液态金属冷却快堆热工安全分析的子通道分析程序具有重要意义。本文基于西安交通大学热工水力研究室自主... 子通道分析方法是反应堆堆芯设计和热工水力分析的重要手段之一,对于我国提出的压水堆-快堆-聚变堆三步走核能发展战略,开发适用于液态金属冷却快堆热工安全分析的子通道分析程序具有重要意义。本文基于西安交通大学热工水力研究室自主开发的压水堆子通道程序SACOS,通过添加液态金属快堆特有的模型,如绕丝模型、盒间流模型、液态金属对流换热模型等,扩展至适用于液态金属快堆的子通道分析程序SACOS-LMR,该程序具备对液态金属快堆组件开展稳态和瞬态热工水力分析的功能。结合卡尔斯鲁厄开展的37棒钠冷瞬态实验,完成了SACOS-LMR程序的瞬态功能验证。基于验证后的SACOS-LMR程序,对欧洲铅冷快堆(ALFRED)堆芯开展了稳态工况和瞬态事故工况下的热工安全特性分析,计算结果合理,且与同类程序保持一致,表明SACOS-LMR程序可用于液态金属快堆的堆芯设计和热工水力分析研究。 展开更多
关键词 液态金属冷却快堆 堆芯热工水力分析 子通道分析方法 ALFRED
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