饶彧先，蔡 琦，张杨伟

(海军工程大学 船舶与动力学院，武汉 430033)

自然循环因其结构简单、换热能力强、非能动等特点，在核动力领域有着重要的应用前景。尤其对核动力舰船来说，反应堆装置自然循环能力高时，可保证舰船在中、低速下不使用主泵，从而可免去由主泵引起的一系列问题，如主泵断电事故和衰变热导出等，保证堆芯不产生过热而烧毁。在含有立式U型管自然循环蒸汽发生器的循环回路中，能否准确计算流体流经U型管段的重力压降对确定自然循环工况下回路自然循环能力至关重要。在使用现有一些大型电站系统分析程序(如RELAP5 等)处理此类问题时，常按固定网格法将U型管直管段按等长度进行控制体划分［1］，弯管段等效成直管段［1］或者等效成与水平方向夹角为45°的斜管段［2］进行处理。由于U型管管内温度随U型管管长分布是非线性的［3］，如果在温度变化较大处控制体长度划分过大，再加上对弯管段的近似处理，这样计算得到的重力压降准确性将降低。为此，文献［4］和文献［5］采用移动边界法将控制体长度按变量处理，但是却将每1 换热区域只划分为1 个控制体，没有进一步对换热区域进行控制体划分。

本文借鉴移动边界法，将蒸汽发生器1次侧U型管内各换热区域按等温度差值进行控制体划分，按实际的几何关系处理U型管弯管段，建立蒸汽发生器1次侧流体流经U型管段的重力压降计算模型，并输入大亚湾核电厂蒸汽发生器热工参数值进行计算分析。……