池式鈉冷快堆事故余熱排出系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真研究.pdf

1、池式鈉冷快堆具有較好的非能動(dòng)安全性能，作為第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)的代表堆型之一，根據(jù)固有安全性的設(shè)計(jì)原則，其事故余熱排出系統(tǒng)可以在無外加動(dòng)力情況下利用密度差驅(qū)動(dòng)自然循環(huán)排出堆芯熱量，保證反應(yīng)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(yīng)的數(shù)學(xué)物理模型，主要包括：堆芯盒間流模型，冷、熱鈉池傳熱模型，獨(dú)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(dòng)換熱與阻力模型以及相應(yīng)的鈉、空氣物

2、性輔助模型等。針對(duì)上述模型，以網(wǎng)格法“控制體”的思想對(duì)其進(jìn)行節(jié)點(diǎn)劃分，采用二階迎風(fēng)差分格式對(duì)換熱器進(jìn)行差分，采用 Gear算法求解燃料導(dǎo)熱方程及熱工水力基本模型，針對(duì)動(dòng)量方程采用四階 Runge-Kutta法進(jìn)行求解。上述方法可以使數(shù)學(xué)模型有較高的求解速度和精度，滿足實(shí)時(shí)仿真要求。
　　基于FORTRAN語言并對(duì)方程進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，編寫的針對(duì)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(yàn)證中各參數(shù)仿真值與設(shè)計(jì)值誤差在1％以內(nèi)。<

3、br>　　本文引入全廠斷電事故對(duì)事故余熱排出系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。依照全廠斷電事故序列，對(duì)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(jìn)行了研究分析，并對(duì)不同環(huán)境溫度及環(huán)路失效等工況做出驗(yàn)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(qiáng)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(dòng)余熱排出系統(tǒng)可以有效地排出堆芯余熱，保護(hù)反應(yīng)堆安全，在設(shè)計(jì)工況下，流經(jīng)堆芯的最大流量為12.3kg/s，反應(yīng)堆堆