海洋条件下浮动反应堆运行特性的数值模拟研究
2021-05-11邱志方陈宝文杨韵佳谭思超
核安全 2021年2期
关键词:系统
程 坤,邱志方,陈宝文,杨韵佳,谭思超
(1.核反应堆系统设计技术重点实验室,成都 610213;2.哈尔滨工程大学核科学与技术学院,哈尔滨 150003)
海上浮动核电站是搭载有小型压水反应堆的海洋运行装备,可用于远海供电、热电联产和海水淡化等诸多领域,是目前解决海上能源保障问题的最佳途径。与陆基反应堆不同,浮动反应堆受海面风浪涌等外部环境影响,会产生包括起伏、摇摆等在内的一系列复杂运动形式,这些运动会造成反应堆系统空间位置改变,并引入附加外力场作用,造成反应堆热工水力特性的改变,对反应堆的安全运行构成潜在威胁。因此,有必要对典型海洋条件下浮动反应堆的运行特性开展研究。
国内研究者针对海洋条件对反应堆热工水力特性的影响开展了大量研究[1-2]。高璞珍等[3]通过建立流体受海洋条件影响的数学模型,分析了附加加速度对冷却剂流动波动行为的影响。曹夏昕等[4]实验研究发现,摇摆运动下圆管通道内单相摩阻系数会呈现与摇摆运动等周期的波动。谢添舟等[5]实验研究发现摇摆所致的局部流场波动会使沸腾汽泡生长变得不稳定。阎昌琪等[6]发现摇摆运动会使泡状流提前转化为弹状流,使搅混流的区域加宽。倾斜、起伏和摇摆等海洋条件还会造成受热通道CHF 值的下降[7-9]。
综上能够发现,当前已开展的相关研究主要以海洋条件下流动、传热等热工水力特性研究为主,建立了对于海洋条件影响规律的基本认知,但对于反应堆的系统运行特性受海洋条件的影响研究开展较少。……
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