摘 要: | 在核反应堆严重事故后期,压力容器下封头内碎片床熔化对内部传热特性、壁面热流密度和壁面消熔都具有重要影响。本研究基于ANSYS Fluent软件,采用相变模型和大涡模拟(LES)湍流模型对华龙一号(HPR1000)反应堆假想事故下碎片床熔化的动态过程进行了研究,预测了熔池形成过程的温度分布、速度场及壁面消熔的变化规律。结果表明,碎片床熔化开始后,升温速率降低,并逐渐趋于稳定;熔池温度逐渐呈现中上部相对均匀、底部具有较大温度梯度的分布规律,并且随着衰变热功率的增加,熔池温度均匀分布区域向底部扩展;壁面热流密度低于相应位置外部冷却的临界热流密度(CHF);但是壁面仍然出现了消熔现象,消熔最早出现在壁面内侧靠近碎片床上表面的位置,并逐渐向下扩展,消熔区域范围和深度随停堆后碎片床干涸时间的缩短而增加。本文计算结果可为碎片床相变传热和压力容器完整性研究提供参考。
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