理论教育 燃料元件再湿化:过程与应用

燃料元件再湿化:过程与应用

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:在大破口失水事故中,从应急冷却水到达堆芯底部开始的燃料元件再淹没过程是一个相当复杂的过程。这种冷却水重新浸润壁面温度突然降低的过程称为再湿(骤冷)过程。图6-25快速再淹没的流动图像依照应急冷却水注入流量的不同,再淹没过程可分成两种图像。此时液位zrp向上移动的速度赶不上再湿前沿z0点移动的速度。两种再湿过程图像的共同点是在再湿点附近换热系数h非常高,跨越再湿点前后包壳温度有一个突变。

燃料元件再湿化:过程与应用

在大破口失水事故中,从应急冷却水到达堆芯底部开始的燃料元件再淹没过程是一个相当复杂的过程。安全审评计算中通常都假设在大破口或中等破口失水事故喷放结束时,衰变热使包壳温度升得很高。应急冷却水进入堆芯时,并不能马上润湿包壳壁面。当水接近赤热的壁面时,急剧蒸发的气泡在壁面形成汽膜把冷却水与壁面分开。然而蒸汽和两相混合物对壁面会起到预冷作用。当温度降到一定数值时,壁面上开始建立湿斑,液体开始浸润壁面。随后湿斑范围迅速扩展,在整个壁面上建立起稳定的核态沸腾工况,壁温很快降下来。这种冷却水重新浸润壁面温度突然降低的过程称为再湿(骤冷)过程。随着润湿区下游壁面不断地被冷却,润湿前沿将不断向下游推进。

图6-25 快速再淹没的流动图像(www.daowen.com)

依照应急冷却水注入流量的不同,再淹没过程可分成两种图像。图6-25表示注水速率比较高(大于4 cm/s)时的情形。此时液位zrp向上移动的速度大于再湿前沿z0点移动的速度,再湿前沿下游处于反环状流膜态沸腾。图6-26表示注水速率比较低时的情况。此时液位zrp向上移动的速度赶不上再湿前沿z0点移动的速度。再湿前沿点的下游是环状流。两种再湿过程图像的共同点是在再湿点附近换热系数h非常高,跨越再湿点前后包壳温度有一个突变。

图6-26 慢速再淹没的流动图像

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