熔融物堆内滞留策略分析程序CISER2.0模型解析

作者：刘丽莉; 张明; 邓坚; 余红星; 陈亮; 许**; 罗跃健

来源：核动力工程, 2021, S2: 119-123.

DOI：10.13832/j.jnpe.2021.S2.0119

• 严重事故
• 堆内熔融物滞留
• CISER2.0程序
• 熔融池结构模型
• 瞬态热流密度

首先对熔融物堆内滞留策略有效性分析程序CISER2.0的模型进行了解析。CISER2.0程序包含4个3层熔融池模型:Esmaili&Khatib-Rahbar模型、Seiler模型、Salay&Fichot模型以及自主开发模型。对比发现,相比Esmaili&Khatib-Rahbar模型,Seiler模型更为保守;而Salay&Fichot模型虽然在计算氧化物层和重金属层成分时是基于热力学理论,但在确定轻金属层成分时采用的是用户假设的方法,且认为轻金属层是在熔融池顶部自动形成的;自主研发熔融池结构模型基于事故进程计算熔融池的结构,相对Salay&Fichot模型可自动计算轻金属层成分。本文以1000 MW先进反应堆为对象,基于程序中不同的熔融池分层模型,计算了主管道冷段小破口事故后熔融物在下腔室形成的熔融池的形态。但由于本研究对象的熔融物中的不锈钢含量太少,未能形成满足Seiler模型的三层结构。另外,本文还根据计算得到的三层熔融池结构给出了压力容器外壁面的热流密度分布。结果发现,各熔融池对应层中的熔融物成分的差异导致了压力容器外侧的热流密度分布的不同。即使在将Esmaili&Khatib-Rahbar模型和Salay&Fichot模型的对应层厚度设置成基本一致的情况下,两者的热流密度分布的差异也较大。同时,与前三种模型不同,自主研发模型还给出了熔融物跌落下腔室过程中压力容器外壁面的瞬态热流密度。

• 单位
  中国核动力研究设计院