AP1000三维物理-热工耦合计算模型的建立及验证

摘要

本文以AP1000先进堆芯装载方案为研究对象,采用三维物理-热工耦合的方法建立了AP1000堆芯计算分析模型.首先利用轻水堆冷却剂系统瞬态计算程序RELAP5对AP1000堆芯部位进行热工水力建模,其中对堆芯活性区进行了两种水力模型的建立.利用SCALE程序对先进装载的组件逐个进行截面计算,为导入后期的物理模型中做准备.再利用美国普渡大学开发的三维堆芯物理瞬态计算工具PARCS软件对堆芯活性区进行三维物理模型的建立.在并行虚拟机的环境下将RELAP5和PARCS进行耦合,建立了AP1000耦合计算模型.为了验证模型的正确性,和西屋公司采用反应堆应用虚拟环境-堆芯仿真工具对AP1000堆芯进行三维仿真的计算结果进行对比验证,比较了热态零功率下的控制棒积分价值以及未插棒时堆芯径向功率分布的计算结果.结果显示虽然两个模型存在一定误差,但是仍在可接受范围内,可以据此模型对AP1000的弹棒事故进行计算分析.