核反应堆热工分析共85页
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课程设计报告( 20 13 -- 2014 年度第二学期)名称:核反应堆热工分析课程设计题目:利用单通道模型进行反应堆稳态热工设计院系:核科学与工程学院班级:实践核1101班学号:1111440306学生:佳指导教师:王胜飞设计周数:1周成绩:日期:2014 年 6 月19 日一、课程设计的目的与要求反应堆热工设计的任务就是要设计一个既安全可靠又经济的堆芯输热系统。
对于反应堆热工设计,尤其是对动力堆,最基本的要安全。
要求在整个寿期能够长期稳定运行,并能适应启动、功率调节和停堆等功率变化,要保证在一般事故工况下堆芯不会遭到破坏,甚至在最严重的工况下,也要保证堆芯的放射性物质不扩散到周围环境中去。
在进行反应堆热工设计之前,首先要了解并确定的前提为:(1)根据所设计堆的用途和特殊要求(如尺寸、重量等的限制)选定堆型,确定所用的核燃料、冷却剂、慢化剂和结构材料等的种类;(2)反应堆的热功率、堆芯功率分布不均匀系数和水铀比允许的变化围;(3)燃料元件的形状、它在堆芯的分布方式以及栅距允许变化的围;(4)二回路对一回路冷却剂热工参数的要求;(5)冷却剂流过堆芯的流程以及堆芯进口处冷却剂流量的分配情况。
在设计反应堆冷却系统时,为了保证反应堆运行安全可靠,针对不同的堆型,预先规定了热工设计必须遵守的要求,这些要求通常就称为堆的热工设计准则。
目前压水动力堆设计中所规定的稳态热工设计准则,一般有以下几点:(1)燃料元件芯块最高应低于其他相应燃耗下的熔化温度;(2)燃料元件外表面不允许发生沸腾临界;(3)必须保证正常运行工况下燃料元件和堆构件得到充分冷却;在事故工况下能提供足够的冷却剂以排除堆芯余热;(4)在稳态额定工况和可预计的瞬态运行工况中,不发生流动不稳定性。
在热工设计中,通常是通过平均通道(平均管)可以估算堆芯的总功率,而热通道(热管)则是堆芯中轴向功率最高的通道,通过它确定堆芯功率的上限,热点是堆芯中温度最高的点,代表堆芯热量密度最大的点,通过这个点来确定DNBR。