乏燃料組件等效參數(shù)模擬分析.pdf

1、核電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)生了大量的乏燃料，乏燃料的有效儲(chǔ)存對(duì)核電廠的運(yùn)行有著關(guān)鍵的影響。目前已經(jīng)提出的非能動(dòng)干式儲(chǔ)存技術(shù)已被證明是一種更加靈活、安全和經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)存方式，具有很大的應(yīng)用前景與研究?jī)r(jià)值。本文采取數(shù)值模擬的研究方法，對(duì)典型的混凝土干式儲(chǔ)存罐體結(jié)構(gòu)HI-STORM系統(tǒng)進(jìn)行傳熱方面的研究，主要的研究?jī)?nèi)容與結(jié)果有:
　　(1)針對(duì)該儲(chǔ)存罐體組成結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，為合理簡(jiǎn)化其幾何模型，本文提出把結(jié)構(gòu)復(fù)雜的乏燃料組件進(jìn)行等效多孔介質(zhì)化的方法

2、;針對(duì)傳統(tǒng)傳熱模型存在的局限性，為建立更加準(zhǔn)確的數(shù)值模型，本文提出同時(shí)考慮輻射傳熱和自然循環(huán)對(duì)流對(duì)該干式儲(chǔ)存系統(tǒng)衰變余熱排除的影響。
　　(2)對(duì)乏燃料組件進(jìn)行流動(dòng)特性的研究:用ANSYS Fluent CFD軟件選用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型，成功模擬出氦氣在格架單元內(nèi)的流動(dòng)，得出氦氣橫截面上的速度分布，發(fā)現(xiàn)速度分布與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)吻合;擬合壓降與速度的關(guān)系式，獲得等效多孔介質(zhì)區(qū)域的流動(dòng)阻力公式，包括粘性阻力系數(shù)和慣性阻力系數(shù)。
　　(

3、3)對(duì)乏燃料組件進(jìn)行傳熱特性的研究:建立二維對(duì)稱結(jié)構(gòu)，選用離散坐標(biāo)(DO)熱輻射模型，模擬乏燃料組件在橫截面上的溫度分布，結(jié)果表明，隨著溫度的升高，輻射傳熱對(duì)乏燃料組件內(nèi)部的溫度分布和傳熱的影響逐漸增大，且格架壁面溫度較衰變熱量對(duì)最高溫度和有效導(dǎo)熱系數(shù)的影響要大;擬合出等效多孔介質(zhì)區(qū)域的徑向有效導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的關(guān)系式;對(duì)于軸向的有效導(dǎo)熱系數(shù)，本文用面積加權(quán)平均的方法獲得。
　　(4)對(duì)乏燃料干式儲(chǔ)存系統(tǒng)進(jìn)行傳熱方面的研究:建立1/