非能动安全壳冷却系统水箱低温环境散热过程数值模拟研究

作者:宋代勇;韩旭;张丽;赵泾雄;常猛;汤华鹏; 刊名:核动力工程 上传者:李黎

【摘要】三代核电技术AP1000的非能动安全壳冷却系统(PCS)用于事故情况下安全壳的降压和反应堆余热导出。PCS可能面临的一个安全风险是其水箱(PCSWST)在严寒环境下长时间失去加热可能导致的冻结。通过多物理场耦合的数值模拟方法对严寒条件下PCSWST的散热过程进行分析,对其冻结风险进行评估,并就水箱保温设计提出建议。

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Vol.37. No.6 D e c . 2 0 1 6 第 37 卷 第 6 期 2016 年 12 月 核 动 力 工 程 Nuclear Power Engineering 文章编号:0258-0926(2016)06-0006-05; doi: 10.13832/j.jnpe.2016.06.0006 非能动安全壳冷却系统水箱低温环境 散热过程数值模拟研究 宋代勇 1,韩 旭 1*,张 丽 1,赵泾雄 1,常 猛 2 ,汤华鹏 3 1. 中国核电工程有限公司,北京,100840;2. 环保部核与辐射安全中心,北京,100082; 3. 中国核动力研究设计院,成都,610213 摘要:三代核电技术 AP1000 的非能动安全壳冷却系统(PCS)用于事故情况下安全壳的降压和反应堆余热导出。PCS 可能面临的一个安全风险是其水箱(PCSWST)在严寒环境下长时间失去加热可能导致的冻结。通过多物理场耦合的数值模拟方法对严寒条件下 PCSWST 的散热过程进行分析,对其冻结风险进行评估,并就水箱保温设计提出建议。 关键词:AP1000;PCS;散热;保温;多物理场模拟 中图分类号:TL329 文献标志码:A Numerical Simulation of Low Temperature Environmental Heat Dissipation Process of Passive Containment Cooling System Water Storage Tank Song Daiyong1, Han Xu1*, Zhang Li1, Zhao Jingxiong1, Chang Meng2,Tang Huapeng3 1. China Nuclear Power Engineering Co., Ltd., Beijing, 100840, China; 2. Nuclear and Radiation Safety Centre, Ministry of Environmental Protection of the People’s, Beijing, 100082, China; 3. Nuclear Power Institute of China, Chengdu, 610213, China Abstract: Passive Containment Cooling System (PCS) of AP1000 provides the safety-related ultimate heat sink for the plant with high probability. An uncertain risk of PCS is the possibility of PCSWST being frozen when system runs during cold winter. This paper estimated the above risk by multiphysical simulation, and presented suggestions for improving the PCSWST design. Key words: AP1000, PCS, Cooling, Thermal insulation, Multiphysical simulation 0 引 言 AP1000 是美国西屋公司研发的第三代核电系统,其非能动安全壳冷却系统(PCS)利用冷却水的重力下泄喷淋及安全壳附近流场的热压通风效应实

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