摘要：以一种无人潜航器中搭载的紧凑型热管冷却反应堆为基础,建立并优化了一套完整的热管冷却反应堆安全分析模型,其中主要包含堆芯功率瞬变模型、高温热管冷态启动模型与二维热管网格模型,针对研究对象设计了事故工况下的非能动余热排出系统。基于上述模型,开发了热管冷却反应堆安全分析程序,并采用文献公开的冷态启动、稳定运行的实验数据与安全分析程序计算数据进行了对比验证。验证结果表明,程序计算结果与实验数据符合较好,证明了程序的准确性与预测结果的可靠性。使用程序针对研究对象进行了典型事故分析,计算得到了热阱丧失事故下,反应堆在事故发生后延迟3 s停堆与延迟6 s投入余热排出系统条件下峰值温度为1085 K,低于热管最高运行温度;计算得到了引入阶跃正反应性0.47$与线性引入反应性±0.05$下热管冷却反应堆温度的瞬态响应,最高温度低于热管最高运行温度,且在反馈调节作用下反应堆在更高功率水平下达到新的稳态,体现了反应堆设计方案的良好固有安全性。

摘要：本研究旨在设计紧凑性强且效率高的循环系统,通过结合具有中等堆芯出口温度的核能系统,设计了合适的再压缩超临界二氧化碳布雷顿循环。在考虑回热器的最小温差和循环效率的基础上,对中等堆芯出口温度的核能系统在水冷和空冷条件下的再压缩布雷顿循环进行了优化设计。本文研究了压缩机入口压力和温度、气轮机入口压力、回热器换热能力、涡轮机械效率等参数对再压缩布雷顿循环效率的影响。在水冷条件下,再压缩布雷顿循环的最佳循环效率可达到40.48%。在空冷条件下,再压缩布雷顿循环的最佳循环效率可达到34.36%(压缩机入口温度为55℃)。压缩机入口温度每升高5%,再压缩布雷顿循环的循环效率降低1.2%。

摘要：现象识别排序表(PIRT)是反应堆热工水力分析的重要依据,传统PIRT的建立依赖于专家经验,因此缺乏专家经验时难以开展参数的识别工作。本文开展在缺乏专家经验时确定各输入参数重要度排序的研究,选定的工况为典型三回路压水堆(PWR)小破口失水事故(SBLOCA)。参考已有的SBLOCA PIRT,并基于基准计算结果,筛选和补充了可能对目标输出(FOM)具有影响的54个不确定性输入参数。使用一种优化矩独立全局敏感性分析方法计算得到了各输入参数对FOM的敏感性度量和重要度排序。将参数的重要度排序转换为Savage分数,按照Savage分数定性地将所有输入参数进行重要度分组,从而得到了SBLOCA的参数重要度排序表,为压水堆SBLOCA工况的参数排序提供了参考。

摘要：为了结合确定论与概率论分析开展更加真实的核反应堆事故工况安全分析,提出了一种结合概率安全分析(PSA)和最佳估算加不确定性(BEPU)分析的方法,并以典型三环路压水堆冷管段双端断裂大破口失水事故(LBLOCA)的极限事故为对象,首先基于PSA开展了应急堆芯冷却系统的事故失效分析,而后结合BEPU分析评估了事件树中各事故序列的包壳峰值温度(PCT)分布及条件堆芯损坏概率(CCDP),最终确定了压水堆在该事故工况中的堆芯损坏频率(CDF)。分析结果表明,压水堆在冷管段双端断裂工况中应急堆芯冷却系统能够保证反应堆的安全,且一列低压安注系统足以排出堆芯余热及保证反应堆安全。

摘要：简要介绍超临界水冷堆(SCWR)的设计要求和专设安全系统的设计原则,对SCWR自动泄压系统(ADS)、高压补水箱(RMT)、非能动余热排出系统(ICS)、非能动安全壳冷却系统(PCCS)和重力驱动堆芯冷却系统(GDCS)的功能及设计方案进行了详细描述。选取失流事故对SCWR安全系统的运行进行分析,验证了上述专设安全系统的有效性。

摘要：目前主流的系统分析程序都是基于经典两流体六方程单压力模型开发而来的。然而这种模型是不适定的,严重降低了程序的数值稳定性。两流体七方程双压力模型具有无条件完全适定的性质,本文研究了这种模型的半隐数值解法,并采用两相沉降问题、水龙头问题和爱德华喷放问题进行验证。数值结果表明,该算法在模拟核工程领域重要两相流问题时,具有较高的稳定性和准确性。

摘要：为研究套管式双面加热蒸汽发生器在稳态和瞬态过程中的热工水力特性,建立了描述蒸汽发生器物理现象的一维均匀流数学模型。应用该模型,开发了可计算稳态和瞬态工况下一回路和二回路冷却剂温度场、焓场的直流蒸汽发生器热工水力程序。计算结果对直流蒸汽发生器结构设计、运行具有指导意义。

摘要：以典型热管冷却空间反应堆(SAIRS)为对象,针对其各个模块进行建模,研制了基于SAIRS的系统瞬态计算程序(TAPIRS),并用该程序分析了反应堆的3种典型瞬态工况。计算结果表明:在控制鼓故障引入极大反应性、碱金属热电转换装置(AMTEC)部分失效和散热板丧失部分散热面积事故工况下,燃料温度控制在安全限值以内,验证了反应堆系统在事故工况下具有应对单一故障和自稳自调的能力。

摘要：详细介绍了自主开发的超临界水堆(SCWR)安全分析程序SCTRAN的数学模型、辅助方程及计算流程。运用圆管内超临界水的喷放实验数据和西屋公司SCWR大破口失水事故(LOCA)数据对SCTRAN程序的有效性进行验证。验证结果表明,SCTRAN计算结果与程序APROS基本一致,对西屋公司SCWR非能动冷却剂系统的事故分析结果同RELAP5-3D程序的结果基本一致,计算结果可靠性较高,具备对SCWR进行事故分析的能力。