高温气冷堆模拟机水汽分相流模块研究与开发

来源：核动力工程杂志2025年第6期北京时间：

作者：方浚麟, 孙俊, 眭喆

单位：清华大学核能与新能源技术研究院，北京，100084；

摘要：清华大学核能与新能源技术研究院针对模块式高温气冷堆开发了工程模拟机（HTR-ESS），已成功用于HTR-PM操纵员培训、运行特性分析、方案设计等工作。HTR-ESS已采用均相流模拟蒸汽发生器（SG）汽水侧，为拓展其模拟气液分层现象的能力，从而为连续分析紧急停堆后小流量冷却及再启动工况奠定基础，本文基于分相流流体网络理论，在模拟机平台上开发了具有实时计算能力的分相流计算模块TFNet。使用TFNet建立了倾斜直管模型，模拟了多个正常运行工况及关阀工况，通过与RELAP5程序计算结果的对比分析，说明了TFNet在流动换热模型上的准确性，具备模拟气液分层的能力以及实时计算能力。后续工作会基于TFNet建立螺旋管相关模型并开发SG模型，进一步拓展高温气冷堆模拟机的分析能力。

关键词：高温气冷堆模拟机, 分相流流体网络, 紧急停堆, 气液分层现象

基金资助：“十四五”核技术研发第二批项目[HNKF202307(60)]