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瞬变外力对动态自反馈条件下通道内CHF的影响分析方法


技术摘要:
本发明公开了一种瞬变外力对动态自反馈条件下通道内CHF的影响分析方法,瞬变外力对自然循环工况下通道内CHF的影响因子包括宏观影响因子和微观影响因子;宏观影响因通过瞬变外力下的流量对应的静止条件下的CHF值与静止条件的流量对应的静止条件下的CHF值地比值获得;微  全部
背景技术:
为了提高核动力舰船的隐蔽性,自然循环运行工况是目前核动力舰船研究的重 点。另外,核动力反应堆堆芯通道内的临界热流密度(Critical  Heat  Flux,CHF)关系到反 应堆的安全,通过通道内偏离泡核沸腾比(Departure  from  Nucleate  Boiling  Ratio , DNBR)限值来表示通道内发生CHF的裕量,在陆基反应堆中DNBR限值是反应堆堆芯设计的准 则,当DNBR限值应用到核动力舰船反应堆中时由于瞬变外力的影响需要对其进行修正,其 修正值为瞬变外力对CHF的影响因子的最小值。核动力舰船在工作过程中会受海浪等影响 发生倾斜、起伏和摇摆等,而倾斜条件对CHF的影响尤为重要。 目前国内DNBR限值修正系数是参考日本isshi的研究以及国内相关研究选取的, 此值是在强迫循环条件下获得,强迫循环条件下瞬变外力对CHF的影响远小于自然循环的 影响,因此,此值不能直接应用到自然循环工况下的堆芯设计。 经专利查新,目前国内外没有针对瞬变外力对自然循环工况下CHF影响因子的分 析方法,因此,有必要研究一种瞬变外力对自然循环工况下CHF影响因子的分析方法,清晰、 准确的表达瞬变外力对自然循环工况下通道内CHF的影响,能够应用于瞬变外力自然循环 工况下DNBR限值的修正,从而在此设计准则条件下的对象能够运行于自然循环工况下,从 而提高舰艇的隐蔽性和作战能力。
技术实现要素:
针对上述问题,本发明提供了一种瞬变外力对动态自反馈条件下通道内CHF的影 响分析方法,本发明清晰、准确地表达了瞬变外力对自然循环工况下CHF各方面的影响,使 得通过此分析方法得到的DNBR限值的修正系数能够应用于核动力舰艇反应堆的设计。 本发明通过下述技术方案实现: 一种瞬变外力对动态自反馈条件下通道内CHF的影响分析方法,瞬变外力对自然 循环工况下通道内CHF的影响因子包括宏观影响因子和微观影响因子: 其中,宏观影响因子kf如式(1)所示: qc(GJZ-ΔG)表示瞬变外力下的流量对应的静止条件下的CHF值;qc(GJZ)表示静止 条件的流量对应的静止条件下的CHF值; 其中微观影响因子kL如式(2)所示: 3 CN 111581806 A 说 明 书 2/4 页 qHY,CHF(GJZ-ΔG)表示瞬变外力下的通道内的CHF值;qc(GJZ-ΔG)表示进口参数相同 的静止条件下的CHF值;所述进口参数包括温度、流速、压力; 上述GJZ表示静止条件的流量,ΔG表示瞬变外力场带来的流速变化量。 进一步地,静止条件下沸腾临界关系式如式(3)所示: qc=f(G,x,P)      (3); G表示静止条件下通道内流量;x表示出口含汽率,P表示出口处压力。 进一步地,所述瞬变外力包括倾斜、起伏和摇摆。 进一步地,瞬变外力对自然循环工况下通道内CHF的影响因子值k为宏观影响因子 和微观影响因子的乘积:k=kf×kL。 瞬变外力对动态自反馈条件下堆芯DNBR限值修正系数的分离式求解方法,通过乘 积法求解耦合瞬变外力对反应堆自然循环工况下通道内CHF的影响因子,最终获得瞬变外 力对自然循环工况下DNBR限值修正系数; 其中,瞬变外力对反应堆自然循环工况下通道内CHF的影响因子基于上述的瞬变 外力对动态自反馈条件下通道内CHF的影响分析方法获得。 进一步地,所述瞬变外力对自然循环工况下DNBR限值修正系数的计算公式如下式 所示: K=KQX×KSQ×KYB; 其中,K表示瞬变外力对自然循环工况下DNBR限值修正系数; KQX表示倾斜瞬变外力下CHF的最小影响因子; KSQ表示瞬变外力下CHF的最小影响因子; KYB表示摇摆瞬变外力下CHF的最小影响因子。 本发明具有如下的优点和有益效果: 本发明提出的瞬变外力对自然循环工况下CHF影响因子的分解式分析方法,未见 国内外存在相关报道,填补了国内空白,填补瞬变外力对自然循环工况下通道内CHF影响因 子的分析方法的空白,并清晰、准确的表达瞬变外力对自然循环工况下CHF的各方面的影 响;解决了瞬变外力对自然循环工况下CHF的影响因子不具有拓展性的问题,通过此分析方 法得到的DNBR限值的修正值能够应用于核动力舰艇反应堆堆芯设计所需的准则中。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部 分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中: 图1为本发明的瞬变外力对自然循环工况下CHF的影响分解分析结构示意图。
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