严重事故下混合气体与壁面对流传热模型研究

反应堆严重事故下堆芯熔化发生锆水反应产生大量氢气,若一回路边界破裂,以氢气、水蒸气为主的混合气体进入安全壳内,将与安全壳内壁等结构壁面发生对流换热。本文对Melcor,Gasflow以及Contain三种严重事故模拟软件的对流换热计算模型与通用对流传热模型进行分析对比：Melcor,Contain的单相对流换热模型是通用对流换热模型的简化,其中Melcor的流态划分比Contain更细致,而Gasflow则采用雷诺比拟模型;对于相变对流换热,Melcor采用基于液膜跟踪模型的相变对流换热模型,临界雷诺数不同于通用模型且湍流换热关联式复杂,Contain在通用模型的基础上添加了蒸发修正与不可凝气体修正,Gasflow采用的是雷诺比拟方法。此外,本文还以Conan冷凝对流换热实验为例进行对比分析,模拟发现：Gasflow模拟结果与实验数据的吻合度相对较高;Melcor与Contain模拟结果较为相似,但与实验结果之间存在差异。