池式鈉冷快堆事故余熱排出系統(tǒng)實時仿真研究.pdf

1、池式鈉冷快堆具有較好的非能動安全性能，作為第四代先進核能系統(tǒng)的代表堆型之一，根據(jù)固有安全性的設計原則，其事故余熱排出系統(tǒng)可以在無外加動力情況下利用密度差驅(qū)動自然循環(huán)排出堆芯熱量，保證反應堆安全。
　　本文通過分析池式鈉冷快堆事故余熱排出系統(tǒng)的熱工結(jié)構(gòu)和物理規(guī)律，建立相應的數(shù)學物理模型，主要包括：堆芯盒間流模型，冷、熱鈉池傳熱模型，獨立熱交換器模型，空氣熱交換器模型，泵惰轉(zhuǎn)模型，堆芯衰變熱模型，流動換熱與阻力模型以及相應的鈉、空氣物

2、性輔助模型等。針對上述模型，以網(wǎng)格法“控制體”的思想對其進行節(jié)點劃分，采用二階迎風差分格式對換熱器進行差分，采用 Gear算法求解燃料導熱方程及熱工水力基本模型，針對動量方程采用四階 Runge-Kutta法進行求解。上述方法可以使數(shù)學模型有較高的求解速度和精度，滿足實時仿真要求。
　　基于FORTRAN語言并對方程進行模塊化設計，編寫的針對池式鈉冷快堆事故余熱排出系統(tǒng)的仿真程序，其穩(wěn)態(tài)驗證中各參數(shù)仿真值與設計值誤差在1％以內(nèi)。<

3、br>　　本文引入全廠斷電事故對事故余熱排出系統(tǒng)進行仿真驗證。依照全廠斷電事故序列，對事故余熱排出系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)自然循環(huán)的建立和發(fā)展進行了研究分析，并對不同環(huán)境溫度及環(huán)路失效等工況做出驗證，其結(jié)果表明：全廠斷電事故發(fā)生后，冷卻劑溫度隨著流量的急劇下降而升高，強迫循環(huán)向自然循環(huán)轉(zhuǎn)換，在事故發(fā)生后900s左右形成穩(wěn)定的自然循環(huán)；非能動余熱排出系統(tǒng)可以有效地排出堆芯余熱，保護反應堆安全，在設計工況下，流經(jīng)堆芯的最大流量為12.3kg/s，反應堆堆