中國實驗快堆堆容器溫度場數(shù)值模擬及熱應力分析_第1頁
中國實驗快堆堆容器溫度場數(shù)值模擬及熱應力分析_第2頁
中國實驗快堆堆容器溫度場數(shù)值模擬及熱應力分析_第3頁
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1、中國實驗快堆堆容器溫度場數(shù)值模擬及熱應力分析與傳統(tǒng)能源相比， 核能具有高效、 清潔的特點， 可以彌補正在迅速減少的化學能源。核能在各個國家的電力發(fā)展中起著越來越重要的作用，作為第四代反應堆的快堆具有可增殖、熱效率高、安全等優(yōu)點，未來可以廣泛應用。堆內(nèi)有很多涉及到反應堆安全的重要部件，為了對這些大型零部件和堆容器結構的安全性分析提供溫度載荷， 必須對整個冷熱鈉池的熱工水力有清楚的了解。本文根據(jù)快堆的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，結合中國實驗快堆的自身特點，應用 CFD軟件對中國實驗快堆堆容器的內(nèi)部流場和堆容器壁面進行了數(shù)值模擬，通過數(shù)值模擬研究了冷熱鈉池的溫度場和多孔介質(zhì)區(qū)域，對堆容器壁面的溫度場和熱應力場進

2、行分析，對簡化模型進行流固耦合計算，主要目的是更系統(tǒng)深入的研究中國實驗快堆（CEFR）堆容器內(nèi)部流動的特點及規(guī)律，并進一步推動流固耦合研究結果在工程實踐中得到應用。具體內(nèi)容如下：（ 1）應用 Fluent 軟件對中國實驗快堆堆容器內(nèi)部流場進行模擬，并利用多孔介質(zhì)模型得出額定工況下冷熱鈉池的整體溫度分布，并根據(jù)得出的溫度值與已有值進行比較分析，驗證整體模擬的可行性， 為今后的全廠斷電工況下整體模型的溫度場分析提供依據(jù)。 （2）根據(jù)已有的堆容器溫度場分布，應用 ANSYS軟件對 CEFR反應堆容器冷卻系統(tǒng)中的主容器、氬氣層、保護容器和保溫層進行熱應力分析， 得出額定工況和全廠斷電事故工況下的熱應力分布， 為堆容器的結構優(yōu)化設計提供依據(jù)。（3）利用 Workbench對堆容器簡化模型的流固耦合問題進行模擬研究，完成了簡化模型載荷的施加、 溫度場和熱應力的計算分析， 并對廠房內(nèi)空氣的自然循環(huán)流動過程進行了研究。 改變了以往將流體和固體分開計算的方式， 這樣就大幅度地提高了數(shù)值模擬的準確性和可靠性。根據(jù)計算分析可得出以下結論：CEFR熱鈉池溫度變化比較劇烈，冷鈉池溫度基本保持不變；堆容器熱應力最大值出現(xiàn)在最內(nèi)側(cè)主容器壁面的-4.5m 處。因此在實際工程應用過程

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