新型兆瓦级热管堆热管失效事故分析

摘要

热管堆具有良好的固有安全性,在堆芯概念设计初期,热管失效事故通常是需要被考虑的设计基准事故之一。本文基于FLUENT软件研究了一种新型兆瓦级热管堆堆芯的核热性能,建立了点堆中子动力学模型、堆芯及热管传热模型和堆芯内腔辐射换热模型,完成了三维堆芯额定工况和热管失效事故工况下的核热计算。通过将堆芯各组件的峰值温度与对应的材料熔点进行比较,对堆芯安全性能进行评估。结果表明:额定工况和单根热管失效事故下该堆具有良好的安全性;较严重的高功率区三根热管串级失效事故下内腔辐射换热不可忽略;同时,该堆不能承受高功率区的四根热管串级失效;通过将多根热管失效后的峰值温度与单根热管失效后的峰值温度比较,反映了该堆的良好固有安全性。