板状燃料组件堵流事故数值分析

发布时间：2024-01-14 14:26

　　板状燃料元件构成的组件因具有结构紧凑，燃料芯体温度低，较高的换热效率和较深的燃耗等特点，被广泛应用在一体化反应堆和实验用研究堆中。在某些事故工况下，譬如由于燃料元件的辐照肿胀、堆内材料碎片或异物随冷却剂循环流入堆芯，就可能引发冷却剂流道堵塞事故。该事故将造成燃料板失冷，板温升高，可能导致局部冷却剂蒸干，威胁燃料包壳的完整性，甚至可能造成放射性外泄，引发严重事故后果。 以往对于板状燃料组件堵流事故的研究主要局限在采用一维系统分析程序和二维空间CFD模拟计算的层面上，本文则采用CFD技术对板状燃料组件进口、中部、出口以及不同堵塞程度等9种堵流事故工况进行了三维空间的流固耦合数值模拟，计算了事故后三个流道内冷却剂流场以及包括燃料板及其包壳在内的整个计算域温度场的瞬态变化过程。结果表明，9种不同堵塞工况在具体的流场、温度场分布及变化上各不相同，但其间也存在着一些共性：堵流事故发生后，三个流道内冷却剂流量将迅速重新分配，并引起燃料板包壳外表面热流量的再分配，从而使得堵塞通道内部的温度场和流场都发生了剧烈变化。但在采用“面堵塞”方式的前提下，无论何种堵塞工况均没有发生冷却剂饱和沸腾现象。燃料板上最...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

本文编号：3878401