高温液态铅铋池内高压过冷水射流喷放演化特性研究

来源：核动力工程杂志2025年第6期北京时间：

作者：严钰淋, 余光辉, 辜峙钘, 宋天鑫, 李三刚, 冯文培, 张牧昊

单位：1.成都理工大学核技术与自动化工程学院，成都，610059；2.地学核技术四川省重点实验室（成都理工大学），成都，610059；

摘要：为了进一步探究铅铋堆蒸汽发生器传热管破裂（SGTR）事故下液态水汽化、蒸汽腔迁移及压力波传播演化机理，为铅铋堆SGTR事故演化预测提供数据支撑，本研究以意大利ENEA水注铅铋实验为研究对象，利用成都理工大学自主研发的铅铋堆SGTR事故二维轴对称分析程序，开展了“铅铋-水”相互作用的二维数值模拟。首先，重现了高压过冷水向高温液态铅铋池射流喷放的详细过程及其演化特性；然后，深入探究了不同注水温度和不同注水压力对“铅铋-水”相互作用行为的影响机制和规律。研究结果表明，过冷水注入铅铋池后会因压差与温差迅速闪蒸，形成蒸汽腔并引起铅铋液面和反应容器压力的动态变化，最终达到稳定状态；注水温度升高可增强闪蒸效应和持续汽化潜力，但随着容器压力上升汽化速率减弱；注入压力则通过闪蒸效应、促进质量流量和抑制汽化率三方面影响蒸汽体积，其作用机制随时间演化而不同。

关键词：铅铋堆, 蒸汽发生器传热管破裂（SGTR）事故, 水注铅铋实验, 演化行为, 影响机制

基金资助：核反应堆技术全国重点实验室稳定支持项目（K909002-05-FWHT-WU-20234156）；国家自然科学基金（12005025）；四川省自然科学基金（2022NSFSC0253）