VVER燃料棒束中临界热流密度预测的方法论
流体动力学
2022-05-03 v2
摘要
临界热流密度（CHF）是水冷反应堆设计过程中必须确定的重要热工水力参数，以确保运行安全。本文提出一种预测VVER燃料棒束中CHF的方法论。在RELAP-SCDAPSIM中建立了VVER-1000全堆模型，并基于棒束平均方法，利用热通道参数评估四种CHF预测器（即2006年Groeneveld查表（LUT）、Bowring、W-3、Biasi以及OKB-Gidropress关系式），并与2011年Bobkov LUT进行比较。对Groeneveld和Bobkov LUT的修正因子给出了简要评述。还研究了通道直径和非均匀轴向热流对过冷条件下CHF预测值的影响。评估了标准与Bourke三线性插值算法在安全代码中与LUT配合使用的性能与时间复杂度。结论为：非均匀轴向热流不影响过冷条件下的CHF，且相较于Tanase和Wong指数关系式，Groeneveld直径因子指数对VVER燃料棒束中CHF具有更好的可预测性。此外，当与Bobkov加热长度因子结合使用时，发现Groeneveld LUT几乎能复现Bobkov LUT的CHF值。在过冷条件下分别使用Bowring和W-3关系式时，MDNBR值为1.83和1.96可用作12%超功率下的热极限。标准与Bourke算法的平均CPU时间几乎相同，但Bourke算法受噪声影响较小。仍需进一步研究以确保Bobkov LUT的光滑性，并推导依赖于反应堆类型的修正因子公式以配合Groeneveld LUT使用。
引用
@article{arxiv.2203.15048,
title = {A Methodology for CHF Prediction in VVER Rod Bundles},
author = {Mohamed AbdulHameed and Aly Shaaban and Hussein Gamal and Ayah Elshahat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.15048},
year = {2022}
}