学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

熔盐堆自稳定性分析

作　者: 孙暖
导　师: 张海黔
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 核技术及应用
关键词: 熔盐堆自稳定性堆芯建模动态模拟核热耦合
分类号: TL426
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 18次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

熔盐堆是被国际上选定为第四代核能系统并被重点研究的6种堆型中唯一一个液体燃料反应堆，具有中子经济性、燃料循环的连续或批量处理特性、固有安全性等优点。高温的熔盐在熔盐堆堆芯通道中流动，流体燃料中发生裂变反应产生中子和缓发中子先驱核，由于缓发中子先驱核在整个一回路中衰减影响了中子的平衡，从而导致中子动力特性与燃料流动特性之间产生强烈的非线性耦合作用。熔盐堆的高温熔盐既是燃料又是慢化剂和冷却剂，因此熔盐堆堆芯物理计算方法不同于传统的固体燃料反应堆，且目前尚无其它反应堆设计理论和安全分析方法可借鉴。本文首先建立了熔盐堆堆芯稳态的多物理场数学模型，并利用COMSOL Multiphysics求解二维稳态条件下熔盐堆堆芯主要物理参数分布，分析熔盐堆堆芯中中子和热工流体的非线性耦合特性，并进一步采用点堆模型方程与二维对流扩散方程、热流体动力学方程相结合建立耦合模型，在稳态条件基础上，研究堆芯模型引入三种阶跃扰动后堆芯燃料盐温度在温度负反馈作用下的动态变化过程。结果表明，堆芯在温度负反馈作用下能够快速达到稳定，具有较好的自稳定性，模型将燃料盐流动特性和缓发中子先驱核浓度空间效应考虑在内，更加接近熔盐堆堆芯真实情况。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-18
  1.1 引言  9-13
  1.2 国内外研究的现状  13-16
  1.3 研究内容与方法  16-18
第二章熔盐堆堆芯二维核热耦合稳态模型  18-25
  2.1 堆芯几何模型  18-19
  2.2 数学模型  19-24
    2.2.1 中子模块  19-21
    2.2.2 热工水力模块  21-23
    2.2.3 堆芯功率  23-24
  2.3 初始和边界条件  24
  2.4 本章小结  24-25
第三章基于 COMSOL Multiphysics 的稳态数值模拟  25-39
  3.1 COMSOL Multiphysics 简介及准确性评估  25-26
  3.2 COMSOL Multiphysics 建模过程  26-28
  3.3 数值模拟结果分析  28-37
    3.3.1 稳态模拟结果  28-31
    3.3.2 燃料盐速度的影响  31-37
  3.4 本章小结  37-39
第四章堆芯瞬态安全分析模型  39-45
  4.1 近似点动力学模型概述  39-40
  4.2 点堆-二维核热耦合瞬态模型  40-43
    4.2.1 中子模块  40-41
    4.2.2 反应性反馈  41-42
    4.2.3 流动和传热  42-43
  4.3 初始及边界条件  43-44
  4.4 本章小结  44-45
第五章瞬态扰动工况数值模拟和自稳定性分析  45-53
  5.1 COMSOL Multiphysics 模型建立  45-47
    5.1.1 稳态模型  45-46
    5.1.2 动态阶跃扰动模型  46-47
  5.2 堆芯稳态模拟  47-49
  5.3 动态阶跃扰动  49-51
    5.3.1 阶跃反应性扰动  50-51
    5.3.2 阶跃温度扰动  51
    5.3.3 阶跃速度扰动  51
  5.4 自稳定性分析  51-52
  5.5 本章小结  52-53
第六章总结和展望  53-55
  6.1 全文总结  53
  6.2 工作展望  53-55
参考文献  55-58
致谢  58-59
在学期间的研究成果及发表的学术论文  59

熔盐堆自稳定性分析

内容摘要

全文目录

相似论文