在APR1400中建模池分层和聚焦效应,使用多相CFD框架
Kamran Mahboob1,2, Ahmed Alkaabi3,4, Yacine Addad5,6
1Department of Mechanical and Nuclear Engineering, Khalifa University, P.O. Box 12277, Abu Dhabi, United Arab Emirates. mahboobccet@gmail.com.
预测融的行为对于核反应堆的安全至关重要. 在OpenFOAM中,一个新的多相流热传递 (MFHT) 模型准确地模拟了池动态和容器剥离,用于严重事故分析.
科学领域:
- 核工程 核工程是指核工程.
- 计算流体动力学的流体动力学.
- 热液压学 热液压学
背景情况:
- 核反应堆中的严重事故带来了重大风险.
- 使用反应器容器外部冷却 (IVCR-RVEC) 的船内保留策略对安全至关重要.
- 准确模拟融的行为对于风险评估至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一个高保真度的计算框架来模拟融的行为.
- 为了比较传统的Enthalpy-Porosity (EP) 方法与新的多相流热传递 (MFHT) 模型.
- 在核反应堆严重事故场景中增强模拟多相传热和容器废弃的效果.
主要方法:
- 使用OpenFOAM开发了一个计算框架.
- 实施和评估了多相流热传递 (MFHT) 模型,并使用了Enthalpy-Porosity (EP) 方法.
- 验证了模型与融实验相对应,并进行了全面的APR1400模拟.
主要成果:
- 该MFHT模型与实验数据有很好的一致性,并提供了更好的解像度的化前线传播和局部容器切除.
- 在反应堆下头的特定角区域 (0-15°和80-85°) 观察到峰值热流.
- 发现SST k-ω流模型适用于分层化池中的自然对流.
结论:
- 经过验证的多相CFD工具增强了极端条件下的相变高温系统的模拟.
- 在IVCR分析中,MFHT方法为预测融的行为和血管剥离提供了卓越的准确性.
- 这项工作有助于改善核反应堆在严重事故期间的安全评估.
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