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棱柱状高温堆堆芯高效热工计算模型开发及验证
1
作者
郭娟娟
童朴
+3 位作者
孔德泰
何昉
黄善仿
王侃
《核科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期792-800,共9页
棱柱状高温堆作为四代堆候选堆型之一,固有安全性高,堆芯稳定性好。该堆堆芯热工计算通常采用CFD方法,网格量大,计算效率低,且多孔介质法不适用于棱柱式高温堆堆芯的计算分析。因此,本文提出了“一维流体、三维固体”的简化热工模型,基...
棱柱状高温堆作为四代堆候选堆型之一,固有安全性高,堆芯稳定性好。该堆堆芯热工计算通常采用CFD方法,网格量大,计算效率低,且多孔介质法不适用于棱柱式高温堆堆芯的计算分析。因此,本文提出了“一维流体、三维固体”的简化热工模型,基于Multi-physics Object-Oriented Simulation Environment (MOOSE)平台开发了PHEASANT程序。分别计算了棱柱状高温堆MHTGR-350MW基准题的单通道及组件级别算例,并与CFD程序OpenFOAM的计算结果进行了对比验证,温度平均偏差为1%,最大偏差不超过3%,且PHEASANT计算时间减少90%。因此,所提出的简化热工模型准确可信,且计算效率高。
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关键词
棱柱状高温堆
堆芯热工计算
MOOSE
PHEASANT
OPENFOAM
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职称材料
基于VHTRC的棱柱式高温气冷堆核设计程序验证
2
作者
袁媛
张成龙
+4 位作者
刘国明
堵树宏
霍小东
冯致远
杜夏楠
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期151-156,共6页
高温气冷堆是国际公认的固有安全性高的反应堆堆型。针对高温气冷堆包覆颗粒燃料引入的燃料组件的双重非均匀性以及棱柱式堆芯布置的非均匀性和强空间耦合效应,提出基于蒙特卡罗均匀化-确定论输运方法的RMC-SaraGR程序系统作为棱柱式高...
高温气冷堆是国际公认的固有安全性高的反应堆堆型。针对高温气冷堆包覆颗粒燃料引入的燃料组件的双重非均匀性以及棱柱式堆芯布置的非均匀性和强空间耦合效应,提出基于蒙特卡罗均匀化-确定论输运方法的RMC-SaraGR程序系统作为棱柱式高温气冷堆的核设计程序。基于日本棱柱式高温气冷堆临界实验装置VHTRC基准题,针对此套核设计程序系统开展了均匀化模型研究和初步验证。研究结果表明,基于蒙特卡罗均匀化方法,采用全堆模型、合适的能群结构和分区方式产生组件群常数,并经过超级等效均匀化方法进行等效均匀化修正,可以保证堆芯多群均匀计算具有较高的计算精度。
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关键词
棱柱式高温气冷堆
蒙特卡罗均匀化
超级均匀化
全堆均匀化
堆芯输运
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职称材料
棱柱式高温气冷堆乏燃料贮存方案研究
3
作者
李修园
王晨
《一重技术》
2024年第2期18-21,共4页
介绍棱柱式高温气冷堆乏燃料贮存工艺方案,分析棱柱式乏燃料石墨组件特点,提出适于该类型乏燃料组件的贮存方案,为核能技术可持续发展提供支持。
关键词
棱柱式高温气冷堆
乏燃料贮存
乏燃料石墨组件
下载PDF
职称材料
棱柱式高温气冷堆堆芯间隙旁流模拟研究
4
作者
董建华
汪俊
+1 位作者
郭娟娟
张朔婷
《核技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期76-84,共9页
棱柱式高温气冷堆的堆芯由燃料组件砖块分层、分区垒砌组成,考虑到加工误差以及结构装配,组件之间需要保证一定尺寸的间隙,形成的间隙流道将分流一部分堆芯冷却剂流量,简称间隙旁流。间隙旁流是堆芯结构以及堆内构件设计需要分析的重要...
棱柱式高温气冷堆的堆芯由燃料组件砖块分层、分区垒砌组成,考虑到加工误差以及结构装配,组件之间需要保证一定尺寸的间隙,形成的间隙流道将分流一部分堆芯冷却剂流量,简称间隙旁流。间隙旁流是堆芯结构以及堆内构件设计需要分析的重要因素,为了研究其对于反应堆热工流体性能的影响,采用商用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)程序ANSYS CFX针对MHTGR-350(Modular High-Temperature Gas Reactor 350 MWt)堆型堆芯活性区内流动、传热的复杂现象开展三维数值模拟,通过建立组件砖块、燃料孔道、冷却剂通道以及间隙流道的详细模型,计算得到区域内的流量分配以及温度分布情况。选取关键参数开展敏感性分析,结果显示:进入狭长间隙流道的冷却剂流量主要由堆芯的结构布置以及间隙的尺寸大小决定,间隙越大、旁流占比越大,冷却效率越差,燃料的局部温度越高。同时,在反应堆运行寿期内,间隙尺寸将随着组件形变而发生变化,引起堆内温度分布以及出口温度发生波动,间隙越大引起的波动幅度也越大,不利于堆芯运行的安全性和稳定性。
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关键词
棱柱式高温气冷堆
间隙旁流
MHTGR-350
数值模拟
原文传递
题名
棱柱状高温堆堆芯高效热工计算模型开发及验证
1
作者
郭娟娟
童朴
孔德泰
何昉
黄善仿
王侃
机构
中核战略规划研究总院有限公司
清华大学
出处
《核科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期792-800,共9页
文摘
棱柱状高温堆作为四代堆候选堆型之一,固有安全性高,堆芯稳定性好。该堆堆芯热工计算通常采用CFD方法,网格量大,计算效率低,且多孔介质法不适用于棱柱式高温堆堆芯的计算分析。因此,本文提出了“一维流体、三维固体”的简化热工模型,基于Multi-physics Object-Oriented Simulation Environment (MOOSE)平台开发了PHEASANT程序。分别计算了棱柱状高温堆MHTGR-350MW基准题的单通道及组件级别算例,并与CFD程序OpenFOAM的计算结果进行了对比验证,温度平均偏差为1%,最大偏差不超过3%,且PHEASANT计算时间减少90%。因此,所提出的简化热工模型准确可信,且计算效率高。
关键词
棱柱状高温堆
堆芯热工计算
MOOSE
PHEASANT
OPENFOAM
Keywords
prismatic
high
temperature
gas
-
cooled
reactor
Core
thermal-fluid
simulation
MOOSE
PHEASANT
OpenFOAM
分类号
TL48 [核科学技术—核技术及应用]
下载PDF
职称材料
题名
基于VHTRC的棱柱式高温气冷堆核设计程序验证
2
作者
袁媛
张成龙
刘国明
堵树宏
霍小东
冯致远
杜夏楠
机构
中国核电工程有限公司
清华大学工程物理系
西安交通大学核科学与技术学院
出处
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期151-156,共6页
文摘
高温气冷堆是国际公认的固有安全性高的反应堆堆型。针对高温气冷堆包覆颗粒燃料引入的燃料组件的双重非均匀性以及棱柱式堆芯布置的非均匀性和强空间耦合效应,提出基于蒙特卡罗均匀化-确定论输运方法的RMC-SaraGR程序系统作为棱柱式高温气冷堆的核设计程序。基于日本棱柱式高温气冷堆临界实验装置VHTRC基准题,针对此套核设计程序系统开展了均匀化模型研究和初步验证。研究结果表明,基于蒙特卡罗均匀化方法,采用全堆模型、合适的能群结构和分区方式产生组件群常数,并经过超级等效均匀化方法进行等效均匀化修正,可以保证堆芯多群均匀计算具有较高的计算精度。
关键词
棱柱式高温气冷堆
蒙特卡罗均匀化
超级均匀化
全堆均匀化
堆芯输运
Keywords
prismatic
high
temperature
gas
-
cooled
reactor
Monte-Carlo
homogenization
super
homogenization
full-core
homogenization
core
transport
分类号
TL329 [核科学技术—核技术及应用]
下载PDF
职称材料
题名
棱柱式高温气冷堆乏燃料贮存方案研究
3
作者
李修园
王晨
机构
中国核电工程有限公司
出处
《一重技术》
2024年第2期18-21,共4页
文摘
介绍棱柱式高温气冷堆乏燃料贮存工艺方案,分析棱柱式乏燃料石墨组件特点,提出适于该类型乏燃料组件的贮存方案,为核能技术可持续发展提供支持。
关键词
棱柱式高温气冷堆
乏燃料贮存
乏燃料石墨组件
Keywords
prismatic
high
-
temperature
gas
-
cooled
reactor
spent
fuel
storage
spent
fuel
graphite
assembly
分类号
TL24 [核科学技术—核燃料循环与材料]
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职称材料
题名
棱柱式高温气冷堆堆芯间隙旁流模拟研究
4
作者
董建华
汪俊
郭娟娟
张朔婷
机构
中国核电工程有限公司
清华大学
中核战略规划研究总院有限公司
出处
《核技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期76-84,共9页
基金
中核集团集中研发项目-气冷微堆堆芯设计技术研究课题资助。
文摘
棱柱式高温气冷堆的堆芯由燃料组件砖块分层、分区垒砌组成,考虑到加工误差以及结构装配,组件之间需要保证一定尺寸的间隙,形成的间隙流道将分流一部分堆芯冷却剂流量,简称间隙旁流。间隙旁流是堆芯结构以及堆内构件设计需要分析的重要因素,为了研究其对于反应堆热工流体性能的影响,采用商用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)程序ANSYS CFX针对MHTGR-350(Modular High-Temperature Gas Reactor 350 MWt)堆型堆芯活性区内流动、传热的复杂现象开展三维数值模拟,通过建立组件砖块、燃料孔道、冷却剂通道以及间隙流道的详细模型,计算得到区域内的流量分配以及温度分布情况。选取关键参数开展敏感性分析,结果显示:进入狭长间隙流道的冷却剂流量主要由堆芯的结构布置以及间隙的尺寸大小决定,间隙越大、旁流占比越大,冷却效率越差,燃料的局部温度越高。同时,在反应堆运行寿期内,间隙尺寸将随着组件形变而发生变化,引起堆内温度分布以及出口温度发生波动,间隙越大引起的波动幅度也越大,不利于堆芯运行的安全性和稳定性。
关键词
棱柱式高温气冷堆
间隙旁流
MHTGR-350
数值模拟
Keywords
prismatic
high
temperature
gas
cooled
reactor
Gap
bypass
flow
MHTGR-350
Numerical
simulation
分类号
TL33 [核科学技术—核技术及应用]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
棱柱状高温堆堆芯高效热工计算模型开发及验证
郭娟娟
童朴
孔德泰
何昉
黄善仿
王侃
《核科学与工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
下载PDF
职称材料
2
基于VHTRC的棱柱式高温气冷堆核设计程序验证
袁媛
张成龙
刘国明
堵树宏
霍小东
冯致远
杜夏楠
《强激光与粒子束》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
下载PDF
职称材料
3
棱柱式高温气冷堆乏燃料贮存方案研究
李修园
王晨
《一重技术》
2024
0
下载PDF
职称材料
4
棱柱式高温气冷堆堆芯间隙旁流模拟研究
董建华
汪俊
郭娟娟
张朔婷
《核技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
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