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基于PCCS应用的GOTHIC程序的开发研究
作 者: 李光普
导 师: 韩伟实
学 校: 哈尔滨工程大学
专 业: 核能科学与工程
关键词: GOTHIC程序 安全壳冷却系统 仿真
分类号: TL364.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
在国家“积极推进核电建设”战略方针的大形势下,我国引进了目前世界上最先进的第三代压水堆核电技术AP1000,决定走引进、消化、吸收、再创新的道路。但是,AP1000非能动安全系统的某些重要安全功能至今还没有获得验证。对AP1000安全系统进行研究是我们消化、吸收并形成有自主知识产权的核电技术的途径。非能动安全壳冷却系统作为电站的最终热阱,是核安全系统的重要组成部分,是保证安全壳完整性的有力保障。对非能动安全壳冷却系统的研究受到了越来越高的重视。AP1000安全壳非能动冷却系统的事故响应是用WGOTHIC程序来计算分析的。WGOTHIC程序由GOTHIC程序发展而成。GOTHIC程序是一个多部件、多相的热工水力程序,经过NRC批准,可用于非能动安全壳冷却系统的计算分析。随着AP1000的引进,对WGOTHIC和GOTHIC程序的理解应用有了急切的需要。国内多所高校和研究单位已开始了对GOTHIC程序的研究。本文是在理解和熟悉GOTHIC程序的基础上,在GOTHIC平台上建立了安全壳冷却系统的仿真模型。模型中解决的仿真问题有以下几个方面:(1)失水事故时从破口排出的质量和能量向安全壳内壁的输运;(2)蒸汽在安全壳内表面的冷凝;(3)在安全壳内表面上凝结水膜的输运;(4)通过安全壳壁的热传导;(5)安全壳外表面上水膜的加热和输运;(6)环形通道内的空气自然循环;文中给出了模型的建立和调试过程,并结合安全壳冷却性能的理论分析,证明了模型的可信性。
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全文目录
摘要 5-6Abstract 6-9第1章 绪论 9-14 1.1 背景 9-10 1.2 安全壳冷却系统的研究现状 10-12 1.2.1 仿真 10-11 1.2.2 实验研究 11 1.2.3 理论研究 11-12 1.3 论文主要内容 12-14第2章 AP1000安全壳系统 14-22 2.1 安全壳系统 14-19 2.1.1 系统设备 14-17 2.1.2 系统功能 17-19 2.2 安全壳冷却机理 19-20 2.3 安全壳系统传热过程 20-21 2.4 本章小结 21-22第3章 基于GOTHIC平台的仿真模型 22-60 3.1 安全壳系统物理模型的建立 22-26 3.1.1 破口喷放和喷放流量在安全壳内部的输运 22-23 3.1.2 安全壳喷淋系统 23-24 3.1.3 安全壳外表面水膜冷却和空气循环冷却 24-25 3.1.4 钢制安全壳的传热与导热 25-26 3.2 仿真模型参数设置 26-59 3.2.1 控制体积(Control Volumes) 27-28 3.2.2 边界条件(Boundary Conditions) 28-32 3.2.3 流道(Flow Paths) 32-39 3.2.4 热力学导体(Thermal Conductors) 39-51 3.2.5 组件(Components) 51-56 3.2.6 初始条件和运行参数 56-57 3.2.7 方程和Trip 57-59 3.3 本章小结 59-60第4章 仿真模型对破口事故的计算结果及分析 60-74 4.1 冷却剂丧失事故 60-61 4.2 仿真模型子系统的计算结果 61-71 4.2.1 空气循环和储水箱喷淋 62-66 4.2.2 安全壳喷淋系统 66-69 4.2.3 安全壳内蒸汽的自然循环和内壁上液膜的输运 69-70 4.2.4 钢制安全壳内的导热 70-71 4.3 安全壳内压力和温度的计算结果 71-72 4.4 GOTHIC程序评价 72-73 4.5 本章小结 73-74结论 74-75参考文献 75-78攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 78-79致谢 79
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中图分类: > 工业技术 > 原子能技术 > 核反应堆工程 > 反应堆安全与控制 > 反应堆安全 > 反应堆安全设施
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