非对称条件下双环路自然循环稳定性分析

来源：核动力工程杂志2022年第2期北京时间：

作者：朱恩平, 王婷, 刘紫静, 赵鹏程, 王天石

单位：南华大学核科学技术学院，湖南衡阳，421001；

摘要：为研究非对称条件下双环路自然循环稳定性的变化，以单环路自然循环载热系统为起点，采用无量纲分析方法，将单环路自然循环的无量纲控制方程组中关于位移项进行傅里叶展开，从而得到表征单环路自然循环载热系统的雅克比（Jacobi）矩阵，并进行验证。在此基础上，构建了双环路Jacobi矩阵分析模型，基于所构建的模型，分别开展不同负荷差和阻力差下双环路自然循环稳定性分析，以及回路几何特征对稳定性边界的影响。结果表明，对于某一双环路系统而言，存在2个临界雷诺数，当左、右环路引入负荷差大于这2个临界雷诺数时，系统将会变得不稳定。增大高径比、减少管道直径、增加加热段长度和减少冷却段长度可以增加回路稳定性区域范围，且反应堆回路稳定性边界对环路高径比、加热段长度较为敏感；此外，在自然循环回路形成的允许范围内，增加环路压降可以提高系统稳定性。

关键词：自然循环, 雅克比（Jacobi）矩阵, 非对称, 双环路, 稳定性边界

基金资助：国家自然科学基金（11905101）