自然循环条件下倒U型管蒸汽发生器一次侧倒流现象关键影响因素研究

来源：核动力工程杂志2022年第2期北京时间：

作者：王天石, 王宇轩, 赵鹏程, 王曦婕, 凌煜凡, 王雨晴, 朱恩平

单位：1.南华大学核科学技术学院，湖南衡阳，421001；2.中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，成都，610213；

摘要：倒U型管蒸汽发生器（UTSG）在自然循环条件下存在倒流现象，影响一回路冷却剂系统载热能力及自然循环能力。本文参照芬兰压水堆热工实验装置（PWR PACTEL）中UTSG设计参数，利用计算流体力学（CFD）软件Fluent模拟流量匀速下降工况下UTSG中的倒流现象，研究一次侧运行参数、UTSG设计参数以及二次侧运行参数对于倒流现象的影响。结果表明，提高UTSG一次侧温度、一次侧运行压力、倒U型管热导率将增大UTSG的临界质量流量，使得UTSG更易发生倒流；提高UTSG二次侧给水量、二次侧温度以及倒U型管内壁粗糙度将使得UTSG临界质量流量下降，抑制倒流现象发生；而倒U型管壁厚对倒流现象几乎无影响；相较于改变二回路温度，改变一回路温度对于倒流现象的影响更为显著。本研究结果可为UTSG的参数优化提供一定参考。

关键词：自然循环, 倒U型管蒸汽发生器（UTSG）, 倒流, 计算流体力学, 关键影响因素

基金资助：国家自然科学基金（ 11905101）；装备预研重点实验室基金（6142A07180110）