反应堆冷却剂系统自然循环流动特性数值研究

来源：核动力工程杂志2025年第3期北京时间：

作者：张明乾, 林润, 李振光

单位：1.中广核工程有限公司核电安全技术与装备全国重点实验室，广东深圳，518172；2.深圳中广核工程设计有限公司，广东深圳，518172；

摘要：采用计算流体动力学（CFD）程序建立了包含反应堆、蒸汽发生器、主泵和主管道在内的三环路反应堆冷却剂系统的高保真三维数值模型，开展了低功率运行工况下系统级热工水力现象的三维数值分析，获得了不同区域的冷却剂温度，并与核电厂实测数据对比，验证了数值模型的合理性。分析结果表明：该功率水平下的自然循环流量为满功率运行流量的4.5%，堆芯出口温度稳定，可以有效导出堆芯热量；局部热对流现象使不同环路的冷却剂产生更充分搅混；顶盖腔室内存在热分层现象，现有的顶盖温度测点读数不是该区域内的最高温度；主泵出口产生旋转流，并且靠近主管道管壁区域切向速度较大，中心区域形成局部对流。该研究工作可以进一步提升设计者对核电厂复杂系统级三维热工水力现象的认识。

关键词：计算流体动力学（CFD）, 反应堆冷却剂系统, 自然循环