轻水反应堆严重事故包壳氧化仿真模型评估.pdf

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1、第31卷第4期计算机仿真2014年4月文章编号：1006—9348(2014)04—0127—05轻水反应堆严重事故包壳氧化仿真模型评估石兴伟，曹欣荣，赵国志(1．哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室，黑龙江哈尔滨150001；2．环境保护部核与辐射安全中心，北京100082)摘要：在轻水反应堆严重事故工况下，锆合金包壳与蒸汽的氧化反应对事故进程和事故后果有着重要的影响。诸多的锆合金包壳高温蒸汽氧化仿真模型在模拟准确度上存在差异。为提高核电事故模拟仿真的准确性，借助RELAP5与SAP(SevereAccidentProgram)耦合程序，利用OEC

2、D国际基准题(ISP一45)QUENCH一06试验对核电厂严重事故分析过程中使用的氧化仿真模型进行评估，以筛选出计算精确度更高的氧化仿真模型。分析结果得知Cathcart—Pawel＆Volchek—Zvonarev氧化仿真模型在包壳温度的预测、氢气产量和包壳氧化厚度都能够很好的与试验测量值保持一致，其计算准确性优于其它关系式。关键词：核安全；严重事故程序；锆合金包壳；氧化仿真模型中图分类号：TM743文献标识码：BAssessmentofCladdingOxidationSimulationModelunderSevereAccidentsinLightWat

3、erReactorSHIXing—wei，CAOXin—rong，ZHAOGuo—zhi(1．FundamentalScienceonNuclearSafetyandSimulationTechnologyLaboratory，HarbinEngineeringUniversity，Harbin，150001，China；2．NuclearandRadiationSafetyCenter，MEP，Beijing，100082，China)ABSTRACT：Theoxidationreactionbetweenzircalloycladdingandsteamin

4、fluencessignificantlyonaccidentse—queneesandconsequenceundersevereaccidentinLightWaterReactor(LWR)．Thediferenceinsimulationaccu—racyexistsamongthemodelsofzirealloycladdingoxidationreactionwithsteamathightemperature．Inordertofindareasonablemodeandlimprovethesimulationaccuracyofseverac

5、cidents，withtheRELAP5／SAPcoupledcode，thebundleexperimentQUENCH一06acceptedbyOECDasinternationalstandardproblem(ISP一45)hasbeenusedtoassessthecladdingoxidationmodelutilizedinanalysisofsevereaccidentinnuclearpowerplants．ThesimulationresultsshowthatthereactionmodelsofCathcart—Pawel&Volche

6、k—Zvonarevareclearlysuperiortoothersinaccu—racyandapplicabilitybyprovidingquitereasonableagreementwithexperimentaltemperatures，hydrogenproductionandtheoxidationlayerthickness．KEYWORDS：Nuclearsafety；Severeaccidentcode；Zirealloycladding；Oxidationmodel程和事故后果有着重要的影响。目前，反应堆严重事故计算1引言程序如REL

7、AWSCDAP、MELCOR、MAAP和ICARE／CA—20世纪末，发展清洁能源技术，加速核能和其它可再生THARE中存在不同的锆合金高温氧化仿真模型。由于试验能源的开发已经成为共识⋯。但是核能开发和利用同样面的条件不同得到的模型的使用范围和模拟适用性也存在差临放射性物质泄漏的风险，如日本福岛核电事故，因此核能异。近年来，锆合金高温氧化仿真模型的臻选和归纳一直在装置运行安全也成为当代核能领域研究的重点课题。在核进行，但在模型的仿真结果与实验数据的匹配上仍有不小的电严重事故工况下，锆合金包壳与蒸汽的氧化反应对事故进差异“。作者所属科研团队在严重事故堆芯行为程序(

8、SevereAccide