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【CAE案例】硼稀釋事故時(shí)堆芯內(nèi)硼濃度空間分布情況模擬
01 研究背景
當(dāng)反應(yīng)堆處于停堆、換料停堆或者正常運(yùn)行狀態(tài),稀釋一回路時(shí),通過(guò)上充管線將清水注入一回路。稀釋時(shí)由于廠外電喪失等事故導(dǎo)致主泵停運(yùn),上充泵在應(yīng)急柴油機(jī)啟動(dòng)后自動(dòng)投入運(yùn)行,將容控箱內(nèi)的清水注入一回路。若自然循環(huán)不夠,則注入的低溫清水就會(huì)在上充管線進(jìn)入一回路的入口處形成水塞。另外,由于主泵軸封注水的注入,也會(huì)在主泵殼內(nèi)積聚清水,此時(shí)如果電源恢復(fù),主泵重新啟動(dòng)就會(huì)將這些清水推入堆芯,從而引入正反應(yīng)性,產(chǎn)生堆芯超臨界風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致非均勻硼稀釋事故。
此算例的目的在于, 通過(guò)code_saturne模擬一回路出現(xiàn)硼稀釋事故時(shí),堆芯內(nèi)硼濃度的空間分布情況,計(jì)算得到堆芯入口最低硼濃度,并與JULIETTE 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證。
02 實(shí)際試驗(yàn)介紹
JULIETTE 試驗(yàn)臺(tái)架是由AREVA公司搭建的1/5尺寸EPR實(shí)體模型,試驗(yàn)堆芯包括4個(gè)冷段、下降段、分流裝置、堆芯下支撐板等結(jié)構(gòu),如下圖所示。
硼酸溶解度隨溫度變化,試驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)測(cè)量溫度來(lái)間接測(cè)量硼酸濃度。在堆芯入口,下降段,和冷段共設(shè)置了130個(gè)熱電偶來(lái)測(cè)量溫度。熱電偶分布情況如下圖所示:
試驗(yàn)步驟
1)在兩個(gè)相近閥門間產(chǎn)生水塞;
2)使用熱流體箱對(duì)水塞進(jìn)行加熱;
3)向流體中加入鹽來(lái)調(diào)節(jié)流體的密度;
4)當(dāng)開啟閥門時(shí),泵隨之啟動(dòng);
5)與此同時(shí),開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);
6)當(dāng)水塞完全通過(guò)堆芯后,數(shù)據(jù)采集結(jié)束。
03 模擬介紹
網(wǎng)格劃分
整體網(wǎng)格由7個(gè)部分組成,共約150萬(wàn)六邊形網(wǎng)格:
邊界條件
對(duì)于受水塞影響的冷段,根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)置流速和硼酸濃度邊界條件;對(duì)于不受水塞影響的冷段,流速設(shè)置為0。堆芯出口設(shè)置為自由流出邊界條件,其他壁面設(shè)置為光滑固壁邊界條件。此外,時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置為1.5ms,物性參數(shù)不考慮溫度影響均設(shè)為常數(shù),采用多種湍流模型進(jìn)行結(jié)果對(duì)比。
展開 Code_Saturne案例 | 硼稀釋事故時(shí)堆芯內(nèi)硼濃度空間分布情況模擬
模擬硼稀釋事故時(shí)堆芯內(nèi)硼濃度的空間分布情況
研究背景
當(dāng)反應(yīng)堆處于停堆、換料停堆或者正常運(yùn)行狀態(tài),稀釋一回路時(shí),通過(guò)上充管線將清水注入一回路。稀釋時(shí)由于廠外電喪失等事故導(dǎo)致主泵停運(yùn),上充泵在應(yīng)急柴油機(jī)啟動(dòng)后自動(dòng)投入運(yùn)行,將容控箱內(nèi)的清水注入一回路。若自然循環(huán)不夠,則注入的低溫清水就會(huì)在上充管線進(jìn)入一回路的入口處形成水塞。另外,由于主泵軸封注水的注入,也會(huì)在主泵殼內(nèi)積聚清水,此時(shí)如果電源恢復(fù),主泵重新啟動(dòng)就會(huì)將這些清水推入堆芯,從而引入正反應(yīng)性,產(chǎn)生堆芯超臨界風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致非均勻硼稀釋事故。
此算例的目的在于, 通過(guò)Code_Saturne模擬一回路出現(xiàn)硼稀釋事故時(shí),堆芯內(nèi)硼濃度的空間分布情況,計(jì)算得到堆芯入口最低硼濃度,并與JULIETTE 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證。
實(shí)際試驗(yàn)介紹
JULIETTE 試驗(yàn)臺(tái)架是由AREVA公司搭建的1/5尺寸EPR實(shí)體模型,試驗(yàn)堆芯包括4個(gè)冷段、下降段、分流裝置、堆芯下支撐板等結(jié)構(gòu),如下圖所示。
硼酸溶解度隨溫度變化,試驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)測(cè)量溫度來(lái)間接測(cè)量硼酸濃度。
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研究背景
當(dāng)反應(yīng)堆處于停堆、換料停堆或者正常運(yùn)行狀態(tài),稀釋一回路時(shí),通過(guò)上充管線將清水注入一回路。稀釋時(shí)由于廠外電喪失等事故導(dǎo)致主泵停運(yùn),上充泵在應(yīng)急柴油機(jī)啟動(dòng)后自動(dòng)投入運(yùn)行,將容控箱內(nèi)的清水注入一回路。若自然循環(huán)不夠,則注入的低溫清水就會(huì)在上充管線進(jìn)入一回路的入口處形成水塞。另外,由于主泵軸封注水的注入,也會(huì)在主泵殼內(nèi)積聚清水,此時(shí)如果電源恢復(fù),主泵重新啟動(dòng)就會(huì)將這些清水推入堆芯,從而引入正反應(yīng)性,產(chǎn)生堆芯超臨界風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致非均勻硼稀釋事故。
此算例的目的在于, 通過(guò)Code_Saturne模擬一回路出現(xiàn)硼稀釋事故時(shí),堆芯內(nèi)硼濃度的空間分布情況,計(jì)算得到堆芯入口最低硼濃度,并與JULIETTE 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證。
實(shí)際試驗(yàn)介紹
JULIETTE 試驗(yàn)臺(tái)架是由AREVA公司搭建的1/5尺寸EPR實(shí)體模型,試驗(yàn)堆芯包括4個(gè)冷段、下降段、分流裝置、堆芯下支撐板等結(jié)構(gòu),如下圖所示。
硼酸溶解度隨溫度變化,試驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)測(cè)量溫度來(lái)間接測(cè)量硼酸濃度。在堆芯入口,下降段,和冷段共設(shè)置了130個(gè)熱電偶來(lái)測(cè)量溫度。
展開 離心泵、磁力泵、多級(jí)泵...試車前有哪些準(zhǔn)備?如何負(fù)荷試車?
離心泵、磁力泵、多級(jí)泵...試車前有哪些準(zhǔn)備?你知道應(yīng)該如何負(fù)荷試車嗎?
離心泵
(含旋渦泵、齒輪泵)
試車前的準(zhǔn)備:
(1)檢查基礎(chǔ)的抹面,應(yīng)符合要求;檢查地腳螺栓,應(yīng)緊固到位;兩軸的找正精度符合規(guī)定要求。
(2)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向,應(yīng)與泵的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致;電機(jī)的絕緣應(yīng)符合規(guī)定;盤車應(yīng)靈活,無(wú)異?,F(xiàn)象。
(3)電器儀表和泵的壓力表、真空表等應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確,閥門應(yīng)靈活可靠。
(4)輸送液體溫度高于120℃的離心泵,為保證軸承的可靠潤(rùn)滑,軸承部位應(yīng)進(jìn)行冷卻。
(5)機(jī)械密封應(yīng)進(jìn)行冷卻、沖洗、輸送易結(jié)晶的物料,泵再次啟動(dòng)前應(yīng)將密封部位的結(jié)晶物清理干凈,以免影響密封的效果或損傷密封面;機(jī)械密封的裝配應(yīng)符合規(guī)定要求。
(6)采用填料密封的泵,填料的松緊程度應(yīng)適當(dāng);冷卻液封環(huán)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)冷卻管口,冷卻液應(yīng)通暢。
負(fù)荷試車:
(1)泵的充液、置換、排氣等要求應(yīng)按技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行。
(2)往復(fù)泵、、螺桿泵等容積式泵在啟動(dòng)前,必須先開啟進(jìn)、出口閥門;離心泵在啟動(dòng)時(shí),應(yīng)先打開入口閥門,關(guān)閉出口閥門,電機(jī)的啟動(dòng)功率不會(huì)太高;待出口壓力穩(wěn)定后,立即緩慢打開出口閥門,調(diào)節(jié)所需流量和揚(yáng)程。關(guān)閉出口閥門時(shí),泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不應(yīng)過(guò)長(zhǎng),否則泵內(nèi)液體會(huì)因葉輪攪動(dòng)而溫度升高。
(3)打開排氣閥使液體充滿整個(gè)泵體,待滿后,離心泵則必須關(guān)閉排氣閥;對(duì)泵進(jìn)行點(diǎn)動(dòng),確認(rèn)轉(zhuǎn)向準(zhǔn)確后方可啟動(dòng)。
(4)凡允許以水為介質(zhì)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)的泵,應(yīng)以水進(jìn)行試驗(yàn)最安全,對(duì)于輸送油產(chǎn)品的泵,其泵腔與軸承連通并以工作介質(zhì)為潤(rùn)滑劑,應(yīng)以工作介質(zhì)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。
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離心泵、磁力泵、多級(jí)泵...試車前有哪些準(zhǔn)備?如何負(fù)荷試車?
離心泵、磁力泵、多級(jí)泵...試車前有哪些準(zhǔn)備?你知道應(yīng)該如何負(fù)荷試車嗎?
離心泵
(含旋渦泵、齒輪泵)
試車前的準(zhǔn)備:
(1)檢查基礎(chǔ)的抹面,應(yīng)符合要求;檢查地腳螺栓,應(yīng)緊固到位;兩軸的找正精度符合規(guī)定要求。
(2)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向,應(yīng)與泵的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致;電機(jī)的絕緣應(yīng)符合規(guī)定;盤車應(yīng)靈活,無(wú)異?,F(xiàn)象。
(3)電器儀表和泵的壓力表、真空表等應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確,閥門應(yīng)靈活可靠。
(4)輸送液體溫度高于120℃的離心泵,為保證軸承的可靠潤(rùn)滑,軸承部位應(yīng)進(jìn)行冷卻。
(5)機(jī)械密封應(yīng)進(jìn)行冷卻、沖洗、輸送易結(jié)晶的物料,泵再次啟動(dòng)前應(yīng)將密封部位的結(jié)晶物清理干凈,以免影響密封的效果或損傷密封面;機(jī)械密封的裝配應(yīng)符合規(guī)定要求。
(6)采用填料密封的泵,填料的松緊程度應(yīng)適當(dāng);冷卻液封環(huán)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)冷卻管口,冷卻液應(yīng)通暢。
負(fù)荷試車:
(1)泵的充液、置換、排氣等要求應(yīng)按技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行。
(2)往復(fù)泵、、螺桿泵等容積式泵在啟動(dòng)前,必須先開啟進(jìn)、出口閥門;離心泵在啟動(dòng)時(shí),應(yīng)先打開入口閥門,關(guān)閉出口閥門,電機(jī)的啟動(dòng)功率不會(huì)太高;待出口壓力穩(wěn)定后,立即緩慢打開出口閥門,調(diào)節(jié)所需流量和揚(yáng)程。關(guān)閉出口閥門時(shí),泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不應(yīng)過(guò)長(zhǎng),否則泵內(nèi)液體會(huì)因葉輪攪動(dòng)而溫度升高。
(3)打開排氣閥使液體充滿整個(gè)泵體,待滿后,離心泵則必須關(guān)閉排氣閥;對(duì)泵進(jìn)行點(diǎn)動(dòng),確認(rèn)轉(zhuǎn)向準(zhǔn)確后方可啟動(dòng)。
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離心泵、磁力泵、多級(jí)泵...試車前有哪些準(zhǔn)備?你知道應(yīng)該如何負(fù)荷試車嗎?
離心泵
(含旋渦泵、齒輪泵)
試車前的準(zhǔn)備:
(1)檢查基礎(chǔ)的抹面,應(yīng)符合要求;檢查地腳螺栓,應(yīng)緊固到位;兩軸的找正精度符合規(guī)定要求。
(2)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向,應(yīng)與泵的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致;電機(jī)的絕緣應(yīng)符合規(guī)定;盤車應(yīng)靈活,無(wú)異?,F(xiàn)象。
(3)電器儀表和泵的壓力表、真空表等應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確,閥門應(yīng)靈活可靠。
(4)輸送液體溫度高于120℃的離心泵,為保證軸承的可靠潤(rùn)滑,軸承部位應(yīng)進(jìn)行冷卻。
(5)機(jī)械密封應(yīng)進(jìn)行冷卻、沖洗、輸送易結(jié)晶的物料,泵再次啟動(dòng)前應(yīng)將密封部位的結(jié)晶物清理干凈,以免影響密封的效果或損傷密封面;機(jī)械密封的裝配應(yīng)符合規(guī)定要求。
(6)采用填料密封的泵,填料的松緊程度應(yīng)適當(dāng);冷卻液封環(huán)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)冷卻管口,冷卻液應(yīng)通暢。
負(fù)荷試車:
(1)泵的充液、置換、排氣等要求應(yīng)按技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行。
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