承壓熱沖擊下AP1000壓力容器直接安注瞬態(tài)數(shù)值模擬研究.pdf

1、反應(yīng)堆壓力容器（RPV）是核電站壽期內(nèi)唯一不能更換的主設(shè)備，其安全可靠性尤其重要。當(dāng)壓水堆（PWR）一回路冷卻劑系統(tǒng)發(fā)生破口失水事故（LOCA）時(shí)，堆芯冷應(yīng)急卻系統(tǒng)的注入將導(dǎo)致RPV遭受嚴(yán)重的承壓熱沖擊（PST）。第二代PWR的安注接管一般與主管道相連，接管區(qū)域的應(yīng)力及溫度變化程度遠(yuǎn)較RPV其他區(qū)域劇烈。AP1000先進(jìn)壓水堆采用向RPV直接安注方式，蓄壓安注箱（ACC）、堆芯補(bǔ)水箱（CMT）以及安全殼內(nèi)的換料水箱（IRWST）內(nèi)的非能

2、動冷卻水均通過直接安注（DVI）管線注入RPV，發(fā)生LOCA時(shí)DVI接管嘴的PTS情況更加劇烈。
　　為了能夠包絡(luò)RPV的大多數(shù)PTS工況，本文基于CFD方法，以流固共軛傳熱方式對CMT熱態(tài)功能試驗(yàn)、CMT注入同時(shí)ADS動作、ACC安注后CMT再注入以及正常余熱排出系統(tǒng)運(yùn)行四種承壓熱沖擊的運(yùn)行工況下 PRV環(huán)腔下降段內(nèi)流動傳熱狀態(tài)進(jìn)行了瞬態(tài)數(shù)值模擬，研究RPV壁面溫度瞬態(tài)變化以及環(huán)腔下降段內(nèi)流體的混合特性；并針對DVI接管嘴與冷段

3、接管同時(shí)注入冷卻水的情況開展了DVI接管嘴位置敏感性分析，研究不同高度以及不同周向角度情況下，DVI接管嘴溫度瞬態(tài)變化情況。結(jié)果表明：
　?。?）四種工況下 DVI接管嘴與RPV內(nèi)壁面相交斜面處冷卻水混合劇烈，冷段是否有流體注入環(huán)腔對其內(nèi)流體溫度分布變化影響巨大，且 DVI接管嘴局部區(qū)域?qū)l(fā)生較大的溫度變化。
　?。?）DVI接管嘴與冷段接管相對高度以及周向夾角決定了RPV環(huán)腔內(nèi)流體對安注流體的阻力作用大小。安注流體所受阻力