胡宏伟
毕业时间：2014.7
工作单位：华为公司
论文题目：先进安注箱性能分析及其在CPR1000中的应用研究

论文摘要：
福岛核事故引起了全世界对核电安全性的广泛关注，其相关研究比以往任何时候都更受重视。CPR1000作为中国大型商用压水堆的主力堆型，其安全性和第三代核电技术相比还有一定的差距。在反应堆破口事故工况下，更多是依靠投入专设安全设施来缓解事故进程。针对我国第二代核电厂安全级冷却链的薄弱点，国家提出了反应堆安全级冷却链改进的方向和要求，开发先进安注箱就是其中重要的组成部分。
本文对国内外先进安注箱进行调研，研究了先进安注箱的主要原理，建立了适用于先进安注箱的热工水力模型。其中包括先进安注箱的通用守恒方程、传热模型、传质模型和阻尼器模型等。将模型嵌入到RELAP5/MOD3.3程序中，对安注过程中先进安注箱内的温度、压力、立管内的水位、出口质量流量等参数的变化进行了分析。尤其是从大流量到小流量的转换过程，并与日本先进安注箱的实验结果和中科华研究院的CFD模拟结果进行了比较，结果证明了本文先进安注箱模型的正确性。
完成了先进安注箱的参数敏感性分析，得出了影响先进安注箱流量大小的主要因素，包括阻尼器直径、大流量水体积与氮气体积比、出口管形阻系数、立管形阻系数、立管与小管的夹角、立管与小管直径比。这不仅为先进安注箱的实验研究奠定了坚实的基础，而且为先进安注箱的最终优化提供了有力的理论依据。
在此基础上，对CPR1000核电站进行建模，分别计算分析了冷管段不同破口尺寸且低压安注延迟启动条件下的事故。计算结果表明：采用先进安注箱系统得到的最高包壳温度没有超过安全限值，而采用传统安注箱系统得到的最高包壳温度超过了安全限值，因此先进安注箱能够提高水冷反应堆系统的安全性。先进安注箱在水冷反应堆中有着非常光明的应用前景，本文改进的RELAP5/MOD3.3程序为先进安注箱的最终优化以及应用于水冷反应堆的研究工作提供了分析工具，具有重要的理论分析价值和工程应用价值。
关 键 词：先进安注箱；敏感性分析；CPR1000；事故分析；RELAP5/MOD3.3
论文类型：应用基础