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液态金属冷却快堆系统核热耦合剖析技巧的研究

作者:admin 来源:原创 时间:2020年05月17日 07:20:01浏览:

  【摘要】:为了准确控制堆芯三维静态特点及核反应堆系统瞬态工况下的平安特点,十分需要采取三维中子物理依次与热工水力学依次耦算计算的方法,对快堆的核热耦协感化较为激烈、功率散布变更清晰的瞬态过程停止剖析。本文主要研究了基于三维核热耦合的液态金属冷却快堆系统剖析技巧,个中包罗快堆系统剖析技巧、三维中子动力学方程的求解技巧和快堆三维中子物理与热工水力耦合技巧。在这些技巧的基础上,区离开辟了快堆系统剖析依次、三维中子物理依次和快堆三维核热耦合依次。起首,本文研究了快堆系统剖析技巧。对实用于快堆系统剖析的物理模型停止研究,开收回了实用于钠冷快堆的系统剖析依次。研究了实用于铅冷快堆的冷却剂物性参数、活动换热关系式,而且在钠冷快堆系统剖析依次现有模型的基础上,经过整合相干模型和数值计算方法,开收回了实用于铅冷快堆的系统剖析依次。应用钠冷快堆系统剖析依次对美国EBR-II快堆的无保护掉流事件和无保护掉热阱事件停止计算剖析,计算结果与试验数据契合较好,验证了依次的有效性和EBR-II快堆的固有平安性。以后,应用铅冷快堆系统剖析依次对SVBR 75/100的稳态工况、起落功率工况和事件工况停止计算剖析,验证了依次的有效性。其次,本文研究了三维中子动力学方程的求解技巧。提出了高阶节块展开法,用于求解六角形坐标系下的三维中子分散方程,提高了空间团圆的计算精度。以后,采取对角隐式龙格库塔法作为求解六角形坐标系下中子动力学方程的时间团圆方法,提高了时间团圆的计算精度。在此方法的基础上,区离开辟了三维稳态中子物理依次和三维中子动力学依次,并应用响应的稳态基准题和瞬态基准题验证了依次的准确性。最后,研究了快堆三维中子物理与热工水力耦合技巧,个中包罗实用于快堆的稳态核热耦合技巧和瞬态核热耦合技巧。在稳态耦合方法中,系统剖析依次和中子物理依次依次计算而且相互传递数据,经过屡次迭代计算掉掉落三维功率散布和热工水力参数。在瞬态耦合方法中,耦合方法选择一次经过式的内耦合,物理与热工水力计算不断止迭代。在时间团圆方面,本文研究了一种改良的半隐式耦合格局。在时间步进控制方面,采取多级时间步长计谋,中子物理依次和热工水力依次采取分歧的时间步长。基于本文研究的核热耦合方法,采取模块化耦合的方法完成三维中子物理依次与快堆系统剖析依次的耦合,开收回快堆三维核热耦合系统剖析依次。应用VVER440基准题对核热耦合机理停止了验证,计算结果与参考解契合的较好,验证了核热耦合方法的有效性和三维瞬态物理依次的准确性。然后,应用所开辟的依次对SNR控制棒掉控提失事件停止计算,计算结果与参考解契合较好,验证了依次的有效性。

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