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基于RELAP5的池式研究堆自然循环瞬态计算

戴涛 黄洪文 马纪敏

戴涛, 黄洪文, 马纪敏. 基于RELAP5的池式研究堆自然循环瞬态计算[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 086001. doi: 10.11884/HPLPB201830.180009
引用本文: 戴涛, 黄洪文, 马纪敏. 基于RELAP5的池式研究堆自然循环瞬态计算[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 086001. doi: 10.11884/HPLPB201830.180009
Dai Tao, Huang Hongwen, Ma Jimin. Transient calculation of natural circulation for pool-type research reactor[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 086001. doi: 10.11884/HPLPB201830.180009
Citation: Dai Tao, Huang Hongwen, Ma Jimin. Transient calculation of natural circulation for pool-type research reactor[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 086001. doi: 10.11884/HPLPB201830.180009

基于RELAP5的池式研究堆自然循环瞬态计算

doi: 10.11884/HPLPB201830.180009
基金项目: 

国家磁约束核聚变能发展研究专项 2015GB108003

国家自然科学基金项目 11475150

详细信息
    作者简介:

    戴涛(1994-), 男, 硕士研究生, 从事反应堆热工水力及安全分析研究; dai_tao@outlook.com

    通讯作者:

    黄洪文(1975-), 男, 博士, 从事反应堆热工水力相关研究; hhw@caep.cn

  • 中图分类号: TL36

Transient calculation of natural circulation for pool-type research reactor

  • 摘要: 反应堆的自然循环能力是其固有安全性的一项重要特征参数,利用RELAP5/Mod 3.4程序计算了JRR-3M池式研究堆在无应急冷却系统和有应急冷却系统条件下失去场外电源的事故工况,分析了冷却剂流动方向反转过程中的瞬态自然循环能力,并得到了最大自然循环载热能力。计算结果表明:应急冷却系统的投入明显地降低了燃料和冷却剂的温度,提高了反应堆的安全性;当衰变功率降低至590 kW时关闭辅助泵,利用自然循环能力可使反应堆达到安全状态。通过此研究堆的自然循环能力计算,验证了计算模型、计算方法的可行性,可进一步应用于此类型的研究堆。
  • 图  1  反应堆节点图

    Figure  1.  Nodalization of reactor

    图  2  无应急冷却时瞬态计算结果

    Figure  2.  Transient results without emergency cooling system

    图  3  有应急冷却时瞬态计算结果

    Figure  3.  Transient results with emergency cooling system

    图  4  不同功率下的瞬态热工参数

    Figure  4.  Transient thermal parameters at different reactor powers

    表  1  池式研究堆主要设计参数

    Table  1.   Main design parameters of pool-type research reactor

    total power/MW total mass flow rate/(kg·s-1) inlet temperature/℃ outlet temperature/℃ core inlet pressure/MPa
    20.00 661.91 35.00 42.19 1.69
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    表  2  无应急冷却系统事件序列

    Table  2.   Accident process without emergency cooling system

    event start time event start time
    main pump loss of off-site power supply 100 s control rods drop 101 s
    secondary side loss of hot trap 100 s finish main pump coasting 220 s
    open the natural circulation valve 100 s reverse coolant flow 221 s
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    表  3  有应急冷却事件序列

    Table  3.   Accident process with emergency cooling system

    event start time event start time
    main pump loss of off-site power supply 100 s close auxiliary pump 3 188 s
    control rods drop 101 s auxiliary pump finish coast 3 198 s
    input auxiliary pump 110 s coolant flow reverse 3 199 s
    open the natural circulation valve 3 183 s
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-08
  • 修回日期:  2018-04-04
  • 刊出日期:  2018-08-15

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