ERVC驗(yàn)證試驗(yàn)中的流動(dòng)特性研究.pdf

1、壓力容器外部冷卻（ERVC）是大型先進(jìn)壓水堆核電廠嚴(yán)重事故管理中的重要的緩解措施之一，它通過壓力容器外的保溫層和壓力容器之間的循環(huán)流動(dòng)，將堆內(nèi)熔融物熱量排出，將熔融物滯留于堆內(nèi)（IVR），保證壓力容器下封頭完整性。因此，壓力容器外部冷卻劑在堆腔與保溫層之間流道內(nèi)的自然循環(huán)能力及阻力特性，對(duì)ERVC能否成功實(shí)施至關(guān)重要。本文主要對(duì)ERVC試驗(yàn)裝置回路的流動(dòng)特性進(jìn)行了研究。首先簡述了ERVC試驗(yàn)裝置回路的設(shè)計(jì)原理、試驗(yàn)平臺(tái)及其測(cè)量系統(tǒng)、回路

2、內(nèi)流動(dòng)與傳熱特性試驗(yàn)的過程等。其次，本文對(duì)ERVC試驗(yàn)裝置中的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)流動(dòng)特性進(jìn)行了試驗(yàn)觀測(cè)以及相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算與分析。
　　在ERVC試驗(yàn)裝置循環(huán)流動(dòng)的穩(wěn)態(tài)特性方面，本文根據(jù)基準(zhǔn)工況以及一系列敏感性試驗(yàn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)試驗(yàn)回路的自然循環(huán)能力和阻力特性進(jìn)行了較詳盡的分析?？梢钥吹剑囼?yàn)裝置的自然循環(huán)能力隨加熱功率的增加而先快速上升，而后增速趨緩而呈近“飽和”的特征，試驗(yàn)回路的驅(qū)動(dòng)力與阻力特性受上升側(cè)高位“閃蒸”的影響明顯。流道尺寸敏

3、感性方面，系統(tǒng)的自然循環(huán)能力隨著上升側(cè)尺寸（流道寬度）的減小而減弱；入口水溫敏感性方面，自然循環(huán)能力隨著入口水溫的升高而增強(qiáng)；淹沒水位敏感性方面，發(fā)現(xiàn)（形成有效自然循環(huán)后）淹沒水位越低，系統(tǒng)越容易發(fā)生閃蒸，導(dǎo)致系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)壓頭越大，自然循環(huán)能力越強(qiáng)。本文還通過 RELAP5程序?qū)Ω髅舾行栽囼?yàn)進(jìn)行了相應(yīng)的計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值吻合較好；進(jìn)一步地，試驗(yàn)結(jié)果、模擬計(jì)算結(jié)果，以及進(jìn)一步的拓展計(jì)算，將為ERVC時(shí)的參數(shù)選取與優(yōu)化提供依據(jù)。
　　

4、在ERVC試驗(yàn)裝置循環(huán)流動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性方面，本文通過可視化試驗(yàn)對(duì)基準(zhǔn)工況中不同功率水平下的朝下壁面加熱段的兩相邊界層內(nèi)的汽相聚集形態(tài)與運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了分析，演繹了隨著加熱功率的增加，加熱段從泡狀流直到發(fā)生沸騰危機(jī)的變化過程；同時(shí)，結(jié)合各典型條件下近本體加熱面處與上升段出口處汽相聚集狀態(tài)及其動(dòng)態(tài)變化的可視化觀測(cè)，以及上升側(cè)各段壓降與回路循環(huán)流量的時(shí)序及其頻譜特征，揭示了ERVC裝置流動(dòng)參數(shù)中兩個(gè)典型脈動(dòng)頻率的來源及本質(zhì)，以及隨著加熱功率的增加兩種