RELAP5对自然循环下临界热流 密度的数值分析

第38卷第6期核科学与工程Vol.38 No.6 2018年12月Nuclear Science and Engineering Dec.2018

RELAP5对自然循环下临界热流

密度的数值分析

何川1，杨军2，*，董世昌2，隋增光2，叶潜1

（1. 华中科技大学中欧清洁与可再生能源院，湖北武汉430074；

2. 华中科技大学能源与动力工程学院核工程与核技术系，湖北武汉430074）

摘要：临界热流密度（CHF）是导致沸腾传热变化而使发热元件表面发生传热恶化的现象。RELAP5

等系统程序的CHF模型对于传热系统的安全分析有重要影响。基于RELAP5程序对单棒及三棒束自然

循环CHF实验进行建模，并在CHF实验数据基础上对RELAP5中CHF预测值进行对比分析。实验装

置是带有一个向上流动通道的自然循环回路。其中单棒束加热测试段由一根轴向非均匀加热的电加热

棒及圆管外壁组成的环管状流道，三棒束流道由三根相同的轴向非均匀加热棒与三叶型的外管组成。

实验条件为低压、低流量的自然循环流动：入口压力110～270 kPa、入口过冷度为10～70 K、自然循

环流量0～400 kg/（m2·s）。依次以质量流量、入口压力和过冷度为基准参数对比分析实验值和RELAP5

预测值。结果表明在低压、低流量及自然循环条件下，RELAP5中的CHF预测值随着质量流量的增大

而增大，与入口压力及过冷度之间的依赖关系不明显。通过对实验值与模型计算值的比较得到，单棒

束RELAP5模型预测的CHF值偏高于实验值，而三棒束RELAP5模型的预测值较实验值偏低。

关键词：RELAP5；临界热流密度；自然循环

中图分类号：TL334文章标志码：A文章编号：0258-0918（2018）06-1068-10

Numerical Analysis of Critical Heat Flux Under Natural

Circulation with RELAP5

HE Chuan1，YANG Jun2, *，DONG Shi-chang2，SUI Zeng-guang2，YE Qian1

（1. China-EU Institute for Clean and Renewable Energy, Huazhong University of Science and Technology, Hubei of Wuhan Prov. 430074，China；

2. Department of Nuclear Engineering and Technology，School of Energy and Power Engineering，

Huazhong University of Science and Technology，Hubei of Wuhan Prov. 430074，China）

Abstract：Under certain conditions，boiling may lead to sudden and catastrophic phenomena ______________________

收稿日期：2018-09-11

基金项目：国家“千人计划”青年人才项目（022*******，021*******）

作者简介：何川（1994—），男，江苏扬州人，硕士研究生，主要从事反应堆热工水力方面研究

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