基于无量纲准则数的整体效应试验数据适用性验证方法探究

来源：核动力工程杂志2022年第1期北京时间：

作者：张雪艳, 邓程程, 朱东来, 陈伟, 丁书华, 杨军

单位：1.华中科技大学能源与动力工程学院核工程与核技术系，武汉，430074；2.中国核动力研究设计院，成都，610213；3.核动力运行研究所，武汉，430073；

摘要：在进行核反应堆与核动力装置安全性评估的过程中，一般需要基于相似比例法则建立整体效应试验（IET）或分离效应实验（SET）台架，为安全性能验证与评估提供数据支撑。作为衡量比例相似程度的重要参数，无量纲准则数可以对特定物理现象做出独立于台架特性、装置尺寸等的表征，因此可以用于比例设计的合理性验证以及实验数据的适用性评估。对无量纲数的跨台架应用可以避免过量重复性实验，也可辅助评估单一台架未能准确复现的某个物理现象。为了探索无量纲数在比例分析和实验数据适用性评估中的应用方法和原则，本文针对传统压水堆的小破口失水事故（SBLOCA），基于RELAP5数值模拟结果，使用自上而下的比例分析方法对整体效应试验台架LOFT和LOBI进行无量纲参数计算和数据对比。分析结果表明，与破口质量流出、堆芯衰变热、一回路压力等重要现象和参数相关的无量纲数跨台架吻合较好；而与回路摩擦阻力、回路浮升力等相关的无量纲数比率有较大失真。本文采用的无量纲分析方法预期可用于同类型试验台架的实验数据互验，并为新堆型的开发和验证提供参考。

关键词：无量纲分析, 压水堆（PWR）, LOFT, LOBI, 小破口失水事故（SBLOCA）, RELAP5

基金资助：国家自然科学基金（0214120048）；华中科技大学自主创新研究基金（5003120076）