理论教育 子通道分析方法的局限性和可行性分析

子通道分析方法的局限性和可行性分析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:子通道分析方法能够有效地进行反应堆热工水力分析,但是也存在一些缺点和限制。上述第一个条件是不成问题的,但在第二个条件中,堆芯出口处等压面的位置难以确定。在第二步进行热组件内各子通道分析时,因组件横截面尺寸相对较小,可以认为组件入口处是等压面,但等压面的位置需要确定。②同一个组件内不同子通道的交混系数是不同的。若在同一个横截面上取一个平均的交混系数,将影响计算的精确性。⑥进行子通道分析的具体要求。

子通道分析方法的局限性和可行性分析

子通道分析方法能够有效地进行反应堆热工水力分析,但是也存在一些缺点和限制。其主要方面包括:

①忽略了子通道内的速度和温度的精细分布(即采用了集总参数法)。

②由于子通道布置的非正交性,致使横向动量平衡方程不能像轴向动量平衡方程那样严格处理。

③为使计算容易进行,轴向和横向动量方程的控制体之间的各种位置所需的参数要做近似处理。

在运用子通道分析时,做一些简化以利于计算,但不应为此增加实验工作的复杂性。为了使计算结果和实验结果相符,有一些方面可以进行探讨:

①初始条件和边界条件。当将反应堆冷却剂流道分两步分析时,第一步先进行全堆分析,初始条件为堆芯入口处进入各燃料组件的冷却剂之和应等于给定的冷却剂总流量;堆芯出口处的约束条件为各燃料组件出口处的压力相同。上述第一个条件是不成问题的,但在第二个条件中,堆芯出口处等压面的位置难以确定。在第二步进行热组件内各子通道分析时,因组件横截面尺寸相对较小,可以认为组件入口处是等压面,但等压面的位置需要确定。其次,在第一步分析中,各个组件在堆芯入口处压力不相同,使压降的起算基准不同,以及计算物性参数时较复杂。此外,在由第一步转入第二步分析时,即使已知流出的冷却剂组件的横流量及焓,还要确定对流入冷却剂的相邻组件各子通道的影响大小;直观上讲,它与流体横向流过管束时的热交换情况类似,这个问题应通过计算分析和实验来验证。(www.daowen.com)

②同一个组件内不同子通道的交混系数是不同的。若在同一个横截面上取一个平均的交混系数,将影响计算的精确性。

③为了简化计算,常将燃料组件局部位置上定位件对冷却剂交混的贡献沿流道全长进行均匀化处理,这将影响到冷却剂焓值。对此要作计算分析,以判断这一简化的可行性。

④计算步长内发生流体沸腾的转变点的处理。当某个计算步长内部发生欠热沸腾等转变点时,可以调整步长长度,使转变点移到步长末端点上,但却可使在相邻流道统一步长内发生欠热沸腾转变点。

⑤计算的快速收敛问题。由于相邻流道间横流量和横流阻力都很小,要使计算快速收敛,可有不同的方法。

⑥进行子通道分析的具体要求。首先必须知道详细的堆芯三维功率分布,还必须通过堆本体水力模拟装置实验测知堆芯入口处分配到各组件的冷却剂流量,以及通过实验测知相邻流道流体间的交混系数与横流阻力系数。另外,也应发展数学处理方面的计算方法。有了以上条件,可以使子通道分析更精确,计算更省,从而提高反应堆热工设计的水平。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈