乏燃料干式貯存容器衰變熱導(dǎo)出模擬研究.pdf

1、核電產(chǎn)業(yè)積極發(fā)展的同時(shí)，乏燃料貯存問題日益突出。乏燃料干式貯存具有安全性高、貯存量調(diào)整靈活、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，將成為乏燃料后處理技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。乏燃料干式貯存容器的安全性主要取決于其衰變熱的導(dǎo)出性能，本文以典型結(jié)構(gòu)的乏燃料貯存容器為研究對(duì)象，采用數(shù)值模擬的方法，對(duì)衰變熱導(dǎo)出過程進(jìn)行模擬分析。本文主要工作如下:
　　1、在ANSYS Workbench軟件中，對(duì)乏燃料干式貯存容器建立幾何模型，選取1/8的模型作為研究對(duì)象，對(duì)

2、建立的幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分;選取幾組不同數(shù)目的網(wǎng)格，進(jìn)行網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證，選出最佳的網(wǎng)格數(shù)目。
　　2、運(yùn)用FLUENT軟件，采用SST k-ω模型對(duì)乏燃料干式貯存容器中湍流流場(chǎng)進(jìn)行模擬，對(duì)乏燃料干式貯存容器中的乏燃料組件建立多孔介質(zhì)模型，選擇離散坐標(biāo)(DO)輻射模型作為計(jì)算模型。
　　3、對(duì)正常穩(wěn)態(tài)工況下乏燃料干式貯存容器衰變熱導(dǎo)出的模擬結(jié)果進(jìn)行分析，主要包括MPC內(nèi)部各部分溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)及壓力場(chǎng)的分布;空氣通道各部分溫度場(chǎng)

3、、速度場(chǎng)及壓力場(chǎng)分布;外筒溫度分布等。模擬結(jié)果的乏燃料容器最高溫度在規(guī)定限值內(nèi)。
　　4、討論幾種衰變熱分配不同的工況下最高溫度值、最高溫度區(qū)域分布、速度場(chǎng)及空氣出口溫度，對(duì)比不同工況下乏燃料干式貯存容器衰變熱導(dǎo)出性能，模擬結(jié)果表明，M=0.5工況時(shí)乏燃料干式貯存容器衰變熱導(dǎo)出性能優(yōu)于M=1及M=3兩種工況，乏燃料組件衰變熱的合理分配是影響最高溫度值及最高溫度區(qū)域分布的重要因素之一。
　　5、結(jié)合乏燃料干式貯存容器的衰變熱導(dǎo)