乏燃料组件单棒喷淋冷却条件下的热工水力分析

摘要

从堆芯卸载的乏燃料仍然具有衰变热，并被储存在乏燃料水池内，被乏燃料水池冷却系统冷却。目前关于核电站内乏燃料水池相关研究很多，对于乏燃料组件正常工况下的热工水力相关研究很少，目前还没有对于乏燃料水池相关喷淋系统的研究，本论文所开发的乏燃料组件的单根棒喷淋冷却条件下的热工水力模型填补了国内外对乏燃料水池热工水力模型研究的空白。 本文依据乏燃料水池在冷却系统失效时的喷淋项目，自主开发了一种用于乏燃料组件的单根棒喷淋冷却下液膜蒸发模型的程序。该程序的主要任务是可应用于AP1000非能动安全系统分析中，当乏燃料水池内的冷却系统失效时，依据自主开发设计的乏燃料水池非能动喷淋系统，对乏燃料水池进行喷淋降温，通过喷淋液膜与乏燃料棒之间的对流换热降低乏燃料棒温度，通过自主研发的喷淋冷却下的乏燃料棒的热工水力模型，来模拟计算乏燃料棒在喷淋冷却下的相关热工水力特性及现象，通过自主开发的程序能够计算出液膜厚度、液膜温度、乏燃料棒芯块温度、乏燃料棒内外包壳温度，并与单通道模型RELAP5程序进行了对比分析，以填补反应堆中所没有涉及的乏燃料水池的喷淋以及对乏燃料棒喷淋液膜模型的程序开发的相关研究。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景及研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 研究内容和创新点

第二章 数学模型

2．1 乏燃料水池喷淋系统及乏燃料棒简介

2．2 单根乏燃料棒的结构及边界条件

2．2．1 乏燃料棒结构描述

2．2．2 单根棒喷淋状态冷却下的换热条件

2．3 控制方程的建立

2．3．1 流体温度计算

2．3．2 包壳外表面温度计算

2．3．3 包壳内表面温度计算

2．3．4 芯块中心温度计算

2．3．5 蒸发模型

2．4 换热系数

2．5 本章小结

第三章．程序计算与分析

3．1 边界条件与工况

3．2 自主开发的程序模块不同工况计算结果对比

3．3 与RELAP5计算结果的比较

3．3．1 工况二时热工水力特性分析

3．3．2 工况三时热工水力分析

3．4 本章小结

第四章．结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

致谢

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