搖擺條件對反應堆及破口時水力學特性的影響

郝 饒, 李 冬

(上海電力大學 能源與機械工程學院, 上海 200090)

海上核動力平臺是小型核反應堆與船舶工程的有機結合,可應用于諸多領域。其熱工水力特性隨海洋條件而變動,海中的風、浪等復雜的水文環境造成船體傾斜、橫搖、縱搖以及上下起伏,使船體形成6個自由度的運動。運動改變了反應堆瞬態參數,平臺反應堆在動態事故和自然循環時,熱工水力分析更為復雜。因此,研究不同海洋條件對反應堆瞬態參數的影響對我國海上反應堆的優化設計及安全分析具有重要的現實意義。

國外很早就開展了海洋條件下熱工水力的特性研究。MURATA H等人[1]先后對搖擺條件下的自然循環能力和自然循環換熱進行了實驗研究和理論分析;NARUKO Y等人[2]以日本第一艘核艦船“陸奧號”的試驗為基礎,對繞軸擺動等條件對艦船反應堆熱工水力特性的影響進行了實驗和數值研究,開發了適于海洋條件下熱工水力分析的 RETRAN02/GRAV程序。在國內,高璞珍等人[3]在小型實驗臺架上進行了運動條件對熱工水力特性影響的實驗,這方面的研究目前國內都以他提出相關研究的數學模型為基礎。譚思超等人[4]通過實驗研究了搖擺情況下單相自然循環流動的傳熱能力。我國相關部門和許多科研人員正加強該方面的研究,但我國目前還無自主知識產權的熱工水力分析軟件。

現有的熱工水力系統分析程序僅適用于陸基條件,搖擺條件下核反應堆研究雖取得了一定成果,但很少有開展海洋條件下核動力平臺事故時瞬態分析的研究,對海洋條件下海上核動力平臺的全面分析也有待加強。……