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基于RELAP5和CTF的西安脉冲堆多尺度耦合瞬态特性研究

赵巍 陈立新 刘国栋 张良 杨宁 张信一 田晓艳 孙培伟 袁建新

赵巍, 陈立新, 刘国栋, 张良, 杨宁, 张信一, 田晓艳, 孙培伟, 袁建新. 基于RELAP5和CTF的西安脉冲堆多尺度耦合瞬态特性研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(3): 59-64. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.03.0059
引用本文: 赵巍, 陈立新, 刘国栋, 张良, 杨宁, 张信一, 田晓艳, 孙培伟, 袁建新. 基于RELAP5和CTF的西安脉冲堆多尺度耦合瞬态特性研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(3): 59-64. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.03.0059
Zhao Wei, Chen Lixin, Liu Guodong, Zhang Liang, Yang Ning, Zhang Xinyi, Tian Xiaoyan, Sun Peiwei, Yuan Jianxin. Multi-scale Coupling Transient Characteristics of Xi 'an Pulsed Reactor Based on RELAP5 and CTF[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(3): 59-64. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.03.0059
Citation: Zhao Wei, Chen Lixin, Liu Guodong, Zhang Liang, Yang Ning, Zhang Xinyi, Tian Xiaoyan, Sun Peiwei, Yuan Jianxin. Multi-scale Coupling Transient Characteristics of Xi 'an Pulsed Reactor Based on RELAP5 and CTF[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(3): 59-64. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.03.0059

基于RELAP5和CTF的西安脉冲堆多尺度耦合瞬态特性研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.03.0059
详细信息
    作者简介:

    赵 巍(1993—),男,助理研究员,现主要从事核反应堆安全与应用研究,E-mail: zw77536@163.com

    通讯作者:

    陈立新,chenlixin@nint.ac.cn

  • 中图分类号: TL99

Multi-scale Coupling Transient Characteristics of Xi 'an Pulsed Reactor Based on RELAP5 and CTF

  • 摘要: 基于系统程序RELAP5和子通道程序CTF,建立了适合于自然循环冷却池式脉冲堆的区域分解多尺度耦合方法和满足不同尺度参数间精确转换的网格映射方法。通过脉冲堆稳态和瞬态工况分析,验证耦合方法正确性和可行性,计算结果表明:所建立的多尺度耦合方法能够应用于自然循环冷却池式脉冲研究堆的耦合分析,其耦合计算结果在准确性方面优于单一系统程序计算结果;2 MW稳态工况下的燃料芯块温度准确性提高约62.50%,脉冲瞬态工况下燃料芯块温度准确性提高约76.71%;同时,耦合计算能够获得高精度、高分辨率的堆芯热工水力分布和瞬态特性。

     

  • 图  1  区域分解法耦合接口模型

    Figure  1.  Domain Decomposition Approach Coupling Interface Model

    图  2  时间步进设计

    Figure  2.  Marching-On in-Time Scheme

    图  3  区域分解法耦合流程图

    Figure  3.  Flow Chart of Domain Decomposition Approach Coupling

    图  4  冷却剂温度分布

    Figure  4.  Temperature Distribution of Coolant

    图  5  脉冲运行瞬态工况冷却剂温度分布

    Figure  5.  Temperature Distribution of Coolant under the Transient Condition of Pulsed Operation

    表  1  脉冲堆2 MW稳态工况耦合程序与TSAC-XAPR程序计算值对比

    Table  1.   Comparison of Calculation Values of Coupling Code and TSAC-XAPR Code of 2 MW Pulsed Reactor under Steady State

    参数计算值相对偏差/%
    耦合程序TSAC-XAPR
    自然循环流量/(kg·s−1)12.1311.911.847
    堆芯入口压力/Pa1.711.691.183
    冷却剂堆芯平均出口温度/℃72.8676.825.155
    最大燃料包壳温度/℃135.49138.592.237
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-07-21
  • 修回日期:  2022-10-08
  • 刊出日期:  2023-06-15

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