摘要：为分析压水堆严重事故后期形成碎片床的冷却特性,开发了熔融物碎片床冷却特性分析程序。以一维六方程的两相流模型为基础,应用多孔介质流动沸腾传热模型描述碎片床内两相流动传热物理过程,采用控制容积积分法、半隐式、一阶迎风格式对方程进行离散、求解。应用TUTU、COOLOCE、STYX实验结果,从两相流动及干涸热流密度(DHF)2个方面对模型进行验证,发现Hu&Theofanous模型和Reed模型对于粒径相对较大的碎片床的两相流动预测结果较好,而Lipinski模型对小颗粒碎片床的低压DHF的预测精度较高。利用程序对压水堆严重事故条件下熔融物碎片床的冷却能力进行预测,在1 MW/m3颗粒释热率、顶部水池淹没条件下,碎片床可被冷却高度为0.56 m;采用自然循环驱动底部注水冷却方式,碎片床可被冷却高度升至0.85 m。

摘要：液态堆芯熔融物与冷却剂相互作用(FCI)后破碎形成颗粒床,对颗粒床实施有效的冷却可以实现熔融物的滞留并终止事故进程。本文基于原型熔融物FCI实验后的碎片粒径分布和孔隙率,构建了带内热源的混合粒径砂石碎片床,对不同碎片床强化排热措施(顶部淹没水池、自然循环驱动底部注水、周向进水)下的干涸特性进行了研究,实验中发现:顶部淹没水池条件下,碎片床的中上部率先出现汽泡壅塞区,随后在碎片床中下部出现缺液干涸区;自然循环驱动底部注水条件下,极大改善了碎片床底部的缺液状态,干涸热流密度(DHF)提升2.5倍以上,干涸区域位于碎片床中上部;周向进水方式下,DHF也提升2.5倍以上。

摘要：为研究严重事故条件下压力容器下封头熔融池分层行为,需将原型熔融物熔化为液态开展实验。本研究采用CESEF实验装置,使用电磁冷坩埚技术熔化原型熔融物,最高装料量为5000 g,最高温度为3000℃。配套的高频电源功率为400 kW,频率为100 kHz。针对华龙一号堆芯熔融物组分开展实验研究,研究发现熔融池出现了明显的分层,一层为金属层,一层为氧化层。通过对金属层和氧化层不同位置取样分析,发现金属层中主要为不锈钢成分、部分U和Zr,氧化层主要为亚氧化状态的U、Zr和O,其他含量很少。

摘要：基于棒束通道注水再淹没系统,提出重力注水方案,运用RELAP5/MOD3.2建立其再淹没模型,模拟从棒束底部依靠重力注水再淹没高温棒束通道时的骤冷现象。模拟结果显示:再淹没的过程中出现持续的流动振荡,冷却水周期性地注入、逐出,振荡过程可分为初始阶段的剧烈振荡和后续阶段的平稳振荡,在此期间的注入流量,棒束通道汽空间压力,壁面温度和传热系数都出现相应的周期性变化;同时进一步模拟分析了注入水入口尺寸、初始包壳温度、蒸汽出口尺寸三个因素对振荡的影响机制,发现其振荡周期和振荡幅度随注入口的增大,初始包壳温度的升高、蒸汽出口尺寸的减小而增大。

摘要：基于ABB Atom 3×3棒束再淹没实验,运用RELAP5建立其实验装置的定流量再淹没计算模型,通过与实验结果做比对验证模拟的有效性,研究在高、低两种注水流量下从底部再淹没高温棒束通道时的不同骤冷现象,分析期间的流动形态、传热特性,液位进程,先驱冷却效果差异等。模拟结果表明:低流量下主液位落后于骤冷前沿,高流量下骤冷前沿明显落后于主液位;通过对比发现在高流量下的高液位为高温壁面带来更强的先驱冷却,使壁面温度更快的降到再湿温度,而低流量下几乎匀速上升的液位变化进程对前沿下游的高温壁面冷却较慢,需要更长的时间才能降到再湿温度。这些分析将为研究此模型下的重力注水打下坚实的基础。

摘要：以去离子水为工质，采用2×2加热棒束，在0～0．3MPa压力范围内，对内径为50mm竖直加热通道内的间歇式流动不稳定现象进行了实验研究，提出了间歇式过热沸腾现象的发生机理，分析了系统压力对间歇式流动沸腾特性的影响。结果表明，加热通道内热量积聚和液体过热是导致间歇式流动沸腾现象发生的必要条件，当输入系统的热流密度一定，接近于常压状态时，可以明显地观察到间歇式流动沸腾现象；但是随着系统压力的增大，间歇式流动过程逐渐被抑制，间歇式沸腾强度逐渐减弱；当系统压力增大到0．3MPa时，这种现象完全消失，间歇式流动沸腾转变为另一种高频率振荡的流动不稳定现象。