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控制棒下行运动特性影响因素分析

李恬 魏炳乾 黎闫 杨振东 李市双

李恬, 魏炳乾, 黎闫, 杨振东, 李市双. 控制棒下行运动特性影响因素分析[J]. 核动力工程, 2022, 43(1): 127-132. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.01.0127
引用本文: 李恬, 魏炳乾, 黎闫, 杨振东, 李市双. 控制棒下行运动特性影响因素分析[J]. 核动力工程, 2022, 43(1): 127-132. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.01.0127
Li Tian, Wei Bingqian, Li Yan, Yang Zhendong, Li Shishuang. Analysis of Influencing Factors of Control Rod Downward Motion Characteristics[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(1): 127-132. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.01.0127
Citation: Li Tian, Wei Bingqian, Li Yan, Yang Zhendong, Li Shishuang. Analysis of Influencing Factors of Control Rod Downward Motion Characteristics[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(1): 127-132. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.01.0127

控制棒下行运动特性影响因素分析

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.01.0127
详细信息
    作者简介:

    李 恬(1996—),女,硕士研究生,现主要从事水动力模型研究和设计,E-mail: 2822424330@qq.com

    通讯作者:

    魏炳乾,E-mail: weibingqian@xaut.edu.cn

  • 中图分类号: TL36

Analysis of Influencing Factors of Control Rod Downward Motion Characteristics

  • 摘要: 液体悬浮式非能动停堆技术是近年来核反应安全领域的研究热点之一,研究控制棒下行的运动特性对核电厂的安全运行有着重要意义。本文选取2种典型非保护瞬态失流事故(ULOF)为依据设计多种工况进行模型实验,结合实验数据对控制棒下行运动进行受力分析得出其阻力的时程变化。通过控制变量法对比分析了控制棒尾部出流孔径和初始周向位置对控制棒下行运动时程及缓冲效果的影响,并得出了下行时的阻力系数与雷诺数之间的函数关系。本研究可为优化控制棒组件结构提供依据,给控制棒下行运动受力研究中阻力系数的选取提供参考。

     

  • 图  1  实验简图

    Figure  1.  Experiment Schematic Diagram

    图  2  Q1型实测流量-时间关系曲线

    Figure  2.  Measured Flow-Time Relationship Curve for Q1

    图  3  Q2型实测流量-时间关系曲线

    Figure  3.  Measured Flow-Time Relationship Curve for Q2

    图  4  控制棒初始周向角示意图

    Figure  4.  Schematic Diagram of Initial Circumferential Angle of Control Rod

    图  5  Q1型来流条件下行阻力与时间的关系

    Figure  5.  Relationship between Downward Resistance and Time under Inlet Flow Conditions of Q1

    图  6  控制棒下行总时程与出流孔径的关系

    Figure  6.  Relation between Total Time History of the Control Rod Downward Motion and the Outlet Aperture

    图  7  阻力突增控制棒与底部距离-出流孔径关系

    Figure  7.  Relation between Control Rod and Bottom Distance-Outlet Aperture under Sudden Increase in Resistance

    图  8  阻力突增空间尺度-出流孔径关系

    Figure  8.  Relation between Spatial Scale-Outlet Aperture under Sudden Increase in Resistance

    图  9  Q2型流量变化下控制棒下行阻力-时间关系

    Figure  9.  Relationship between Time and Downward Resistance of Control Rod under Q2 Flow Change

    图  10  控制棒下行时的CRed 的关系

    Figure  10.  Relationship between C and Red during Control Rod Downward Motion

    表  1  不同模型各初始周向角时下行阻力突增峰值

    Table  1.   Peak Value of the Sudden Increase of the Downward Resistance at Each Initial Circumferential Angle of Different Models

    模型出流孔
    径/mm
    各初始周向角突增阻力峰值/N突增阻力
    变化/N
    150°300°
    116245.615214.346无突增31.269
    28223.213234.631无突增11.418
    35220.455222.383无突增1.928
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  • [1] 苏著亭, 叶长源, 阎凤文, 等. 钠冷快增殖堆[M]. 北京: 中国原子能出版社, 1991.
    [2] DONIS J M, GOLLER H. A mathematical model of a control rod drop[J]. Nuclear Engineering and Design, 1972, 23(1): 107-120. doi: 10.1016/0029-5493(72)90193-8
    [3] SHARMA D D, RAM K S. Fault tree analysis of CANDU shut-down system[J]. Nuclear Engineering and Design, 1980, 61(2): 265-276. doi: 10.1016/0029-5493(80)90054-0
    [4] BO H L, ZHENG Y H, ZHENG W X, et al. Study on step-up characteristic of hydraulic control rod driving system[J]. Nuclear Engineering and Design, 2002, 216(1-2): 69-75.
    [5] BO H L, ZHENG WX, DONG D, et al. Studies on the performance of the hydraulic control rod drive for the NHR-200[J]. Nuclear Engineering and Design, 2000, 195(1): 117-121. doi: 10.1016/S0029-5493(99)00200-9
    [6] 胡文军,任丽霞,李政昕,等. 池式钠冷快堆非能动停堆技术方案研究[J]. 核科学与工程,2014, 34(1): 23-27.
    [7] 于建华,魏泳涛,孙磊,等. 控制棒组件在流体环境中下落时所受阻力的计算[J]. 核动力工程,2001, 22(3): 236-241. doi: 10.3969/j.issn.0258-0926.2001.03.010
    [8] 孙磊,于建华,魏永涛,等. 控制棒组件落棒时间与历程计算[J]. 核动力工程,2003, 24(1): 59-62,76. doi: 10.3969/j.issn.0258-0926.2003.01.015
    [9] 彭冠男,匡波,王欣,等. 快堆悬浮式非能动停堆组件移动体落棒性能分析[J]. 应用科技,2019, 46(2): 116-121.
    [10] RAJAN BABU V, THANIGAIYARASU G, CHELLAPANDI P. Mathematical modelling of performance of safety rod and its drive mechanism in sodium cooled fast reactor during scram action[J]. Nuclear Engineering and Design, 2014, 278: 601-617. doi: 10.1016/j.nucengdes.2014.08.015
    [11] 黎闫,任丽霞. 钠冷快堆中安全棒落棒过程的水力计算[J]. 核科学与工程,2019, 39(1): 67-72. doi: 10.3969/j.issn.0258-0918.2019.01.011
    [12] 肖忠,马超,郭晓明. 燃料组件结构参数对于控制棒组件落棒缓冲效果的敏感性分析[J]. 核动力工程,2016, 37(5): 111-114.
    [13] 郭晓明,马超,陈平,等. CF系列燃料组件落棒性能综合评价[J]. 核动力工程,2017, 38(6): 167-169.
    [14] 李磊实,秦本科,薄涵亮. 控制棒水压驱动系统落棒减速部件三维流场分析[J]. 原子能科学技术,2017, 51(10): 1791-1799. doi: 10.7538/yzk.2017.51.10.1791
    [15] 袁浩然,匡波,刘鹏飞,等. 液体悬浮式非能动停堆组件落棒分析程序的试验验证[J]. 应用科技,2019, 46(6): 79-84.
    [16] 归柯庭, 汪军, 王秋颖. 工程流体力学[M]. 北京: 科学出版社, 2013: 157-161.
    [17] 张小峰, 刘兴年, 吴保生. 河流动力学[M]. 北京: 中国水利水电出版社, 2016: 28-36.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-27
  • 修回日期:  2021-02-24
  • 刊出日期:  2022-02-01

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