基于ADS1~3缩比模型的双孔蒸汽喷放冷凝传热系统程序计算与实验验证

作     者：丰立 陆道纲 符精品 刘丽芳 傅孝良 袁永龙 邱志民 张钰浩 FENG Li;LU Daogang;FU Jingpin;LIU Lifang;FU Xiaoliang;YUAN Yonglong;QIU Zhimin;ZHANG Yuhao

作者机构：华北电力大学核科学与工程学院北京102206 非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206 国家电投集团科学技术研究院有限公司北京102209 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2020年第54卷第9期

页      面：1559-1567页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：国家科技重大专项资助项目(2017ZX06004002-006-002) 国家自然科学基金资助项目(51906069) 

主　　题：直接接触冷凝 双孔喷洒器 蒸汽喷放冷凝 RELAP5模拟 COSINE模拟 

摘      要：高温蒸汽在过冷水中喷放直接接触式冷凝是AP1000、CAP1400等三代先进压水堆一回路在事故超压情况下重要的降温降压途径。本文基于系统程序RELAP5、COSINE对饱和蒸汽通过双孔喷洒器喷入大容积过冷水中进行直接接触冷凝这一过程进行建模、计算、分析,获得高温蒸汽从喷口喷出后沿轴向的温度分布。同时开展蒸汽喷放冷凝可视化实验,采用热电偶矩阵和高速摄像机等对关键热工参数进行测量,以获得蒸汽汽羽的温度分布和喷放流型等,用于验证系统程序对蒸汽喷放冷凝过程模拟的准确性。结果表明,采用RELAP5程序基本能模拟简化条件下的ADS蒸汽喷放冷凝总体变化规律,模拟结果与实验结果相比平均误差为2.97%。此外,采用COSINE程序对喷放冷凝过程模型进行了进一步修正和改进,考虑水箱内整体流动对喷放特性的影响,模拟结果与实验结果吻合较好,平均误差为1.89%。但由于实际双孔喷放过程较为复杂,并且存在明显的三维特性,所以仍需对系统程序中相关冷凝传热模型进行完善,以更精确地模拟其局部冷凝特征。