时间:2016-07-02 08:48 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:许志红 点击次数:
(2)总功率的变化直接影响单根棒的线功率密度,对最小DNBR的影响十分明显。若功率增加7%左右,最小DNBR降低约0.15,若功率减少13%,最小DNBR增大约0.33。
(3)流量直接影响流速,对最小DNBR的影响也十分明显。若流量增加17%,最小DNBR增加约0.2,若流量降低17%,最小DNBR减小约0.2。
(4)平均温度是通过调整小组件入口温度来实现的,对最小DNBR的影响也较为明显。若平均温度增加6℃,最小DNBR降低约0.15,若平均温度降低5℃,最小DNBR增加约0.1。
4功率分布及峰值因子研究
在基准工况的基础上,针对轴向功率分布形状、轴向功率峰值因子、径向功率分布形状、径向功率峰值因子这几个参数进行研究。
考虑到在基准工况下,ABB-NV关系式计算的最小DNBR出现在冷壁栅元上,WRB-2M关系式计算的最小DNBR出现在典型栅元上。计算结果表明,轴向和径向功率峰值因子以及轴向功率分布形状的变化没有改变这一结果,因此这3种工况只针对冷壁栅元的ABB-NV计算结果和典型栅元的WRB-2M计算结果进行比较。但径向功率分布形状的变化会使得WRB-2M关系式计算的最小DNBR出现在冷壁通道上,因此这一工况的WRB-2M关系式计算结果将用冷壁通道的值进行比较,如表5所示。结果说明如下:
(1)如图2所示的轴向功率分布形状的变化对最小DNBR影响十分明显。因为ABB-NV关系式计算第一个格架以下的部分,WRB-2M关系式计算第一个格架以上的部分,轴向功率峰值的变化使得出现极限计算结果的关系式发生变化。余弦分布时,WRB-2M关系式的计算结果最小,但两个关系式计算结果相差不大;轴向功率峰值在下部时,ABB-NV关系式的计算结果最小,且与WRB-2M计算结果相差很大;轴向功率峰值在上部时,WRB-2M关系式的计算结果最小,且与ABB-NV计算结果相差很大。
(2)如图3所示的轴向功率峰值因子的变化对计算结果的影响较为明显。轴向功率峰值因子的变化是在保证整个轴向功率份额之和维持不变的情况下实现的,因此峰值因子的变化将影响其余节点对应的功率因子。余弦形状分布的功率峰值对应的位置是WRB-2M关系式的计算范围,因此轴向功率峰值因子变化对WRB-2M关系式的计算结果影响十分明显。相比基准工况的1.60,轴向功率峰值为1.45时,最小DNBR增加约0.23,轴向功率峰值为1.72时,最小DNBR减小约0.13。
(3)如图4所示的径向功率分布形状的变化对最小DNBR的影响十分明显。尤其对于ABB-NV关系式,因为基准工况时其最小DNBR已经出现在冷壁,当径向功率分布形状改变使得热棒向外侧移动时,ABB-NV关系式计算的最小DNBR减小十分明显。同时由于热棒移到外侧,因此WRB-2M关系式计算的最小DNBR也出现在冷壁。
(4)径向功率峰值因子的变化直接影响焓升热管因子,对最小DNBR的影响也十分明显。当径向功率峰值因子减小为1.20时,最小DNBR增加约0.2;当径向功率峰值因子增加为1.50时,最小DNBR减小约0.3。
5结束语
文章使用子通道分析程序进行了辐照小组件的DNBR分析。在辐照小组件输入数据集的基础上,选取典型的WRB-2M和ABB-NV关系式,针对重点影响DNBR的系统压力、流量、功率、平均温度等主要参数对DNBR的影响进行了研究。同时针对不同的径向和轴向功率分布形状和峰值因子进行了研究。
根据上述研究,文章主要有以下几点结论和建议:
(1)功率和流量对辐照小组件最小DNBR的影响都十分明显,
需要平衡考虑。
(2)轴向功率分布形状对于不同的CHF关系式计算的最小DN
BR影响十分明显,需要根据对应的轴向功率分布形状选择合适的关系式。
(3)径向功率分布形状对于最小DNBR出现的位置影响十分明显,需要合理设计,尽量避免最小DNBR出现在冷壁。
(4)轴向和径向功率峰值因子对最小DNBR影响明显,需要尽量使得功率分布均匀,以免最小DNBR过小。
参考文献
[1]张培升,张爱民.国产新锆合金小组件辐照考验[J].中国原子能科学研究院年报,2012(1):154-155.
[2]刁均辉.国产新锆合金辐照考验小组件初步热工水力性能分析[J].科技视界,2014(23):307-308.
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