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铅铋-水直接接触沸水快堆系统子通道耦合热工分析

铅铋-水直接接触沸水快堆系统子通道耦合热工分析

Thermal-hydraulic Behavior of PBWFR Using Systematic Analysis Coupled with Sub-channel Analysis

Thermal-hydraulic Behavior of PBWFR Using Systematic Analysis Coupled with Sub-channel Analysis

doi:
10.7538/yzk.2017.youxian.0178
摘要:
新概念铅铋-水直接接触沸水快堆(PBWFR)结构紧凑,具有可移动性,在海岛、偏远地区具有很强的应用价值.本文通过将铅铋合金冷却快堆子通道分析程序SUBAS和铅铋合金冷却快堆热工水力系统安全分析程序SACOL耦合,对PBWFR进行分析,重点分析了无保护超功率(UTOP)事故,得到了PBWFR堆芯子通道和系统热工水力特性.结果表明,SACOL程序与耦合程序计算结果的相对误差不超过4%,证明了单向耦合和分步计算的正确性和合理性.采用耦合计算能更加准确地描述事故后组件内各子通道的热工参数变化,弥补了单通道程序分析的不足.在UTOP事故分析中,随着功率上升,包壳温度会迅速升高,热通道内包壳温度最高会达到834℃,超过许用限值800℃而导致包壳失效.因此包壳温度需在事故开始时具有足够的安全裕量,才能保证事故后反应堆的长期安全运行.
Abstract:
Pb-Bi cooled direct-contact-boiling water fast reactor (PBWFR) is of compact structure and portable characteristics ,which is of great value to use in remote areas or islands .In this paper ,the system analysis code SACOL and sub-channel analysis code SUBAS were coupled for analysis of the thermal-hydraulic characteristics of PBWFR . The results show that the relative errors of SACOL and coupled code do not exceed 4% , which proves the accuracy and rationality of the one-way coupling and step by step com-putation method . However ,using SACOL for system analysis cannot obtain the de-tailed information of the core .Using coupled code can make up this shortage .By analy-zing unprotected transient over power (UTOP) accident ,it is shown that the cladding temperature increases fast and will exceed the allowable safety limit .Therefore ,the cladding should be designed to have enough safety margins before the accident to ensure the safety operation in a long term under accident situation .
作者 魏诗颖 [1] 田永红 [1] 吴荣 [2] 王成龙 [1] 田文喜 [1] 秋穗正 [1] 苏光辉 [1]
Author: WEI Shiying[1] TIAN Yonghong[1] WU Rong[2] WANG Chenglong[1] TIAN Wenxi[1] QIU Suizheng[1] SU Guanghui[1]
作者单位
  1. 西安交通大学陕西省先进核能技术重点实验室,陕西西安,710049
  2. 火箭军工程大学,陕西西安,710049
期 刊: 原子能科学技术 ISTIC EI SCI PKU CSSCI
Journal: Atomic Energy Science and Technology
年,卷(期) 2018, 52(1)
分类号 TL333
关键词: PBWFR 知识脉络 系统分析 知识脉络 子通道分析 知识脉络 耦合分析 知识脉络
Keywords: PBWFR systematic analysis sub-channel analysis coupling analysis
机标分类号 TK1 R31
基金项目 博士后创新人才支持计划资助项目
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