第５８卷第４期原子能科学技术Vol．５８,No．４２０２４年４月AtomicEnergyScienceandTechnologyApr．２０２４钠冷快堆堆芯捕集器设计优化数值研究曹胜１,张斌１,２,∗,王文鹏１,单建强１,２(１．西安交通大学能源与动力工程学院,陕西西安７１００４９;２．西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安７１００４９)摘要:堆芯捕集器是为有效分散堆芯熔融物并防止压力容器下封头与熔体大规模接触而被破坏的非能动预防和缓解装置.在钠冷快堆(SFR)中,堆芯捕集器的结构直接影响碎片床的堆积形状和分布,进而影响碎片床的再临界性和长期衰变热去除能力.本文针对堆芯捕集器的结构设计优化开展数值研究,重点关注其烟囱结构设计对碎片床形成和分布的影响机理及规律.基于无量纲刚度系数和无量纲阻尼系数改进离散元法(DEM),通过改变堆芯捕集器烟囱顶盖垂直投影边长、顶盖倾斜角度和烟囱间距,研究碎片颗粒的运动和碎片床的形成行为.结果表明,堆芯捕集器的烟囱顶盖垂直投影边长、烟囱顶盖倾角和烟囱间距对碎片床的堆积形状和分布均有重要影响,碎片颗粒的二次散射对于改善碎片床的均匀性至关重要.关键词:钠冷快堆;堆芯捕集器;离散元法;碎片床中图分类号:TL３５文献标志码:A文章编号:１０００Ｇ６９３１(２０２４)０４Ｇ０８２５Ｇ１１收稿日期:２０２３Ｇ０７Ｇ１２;修回日期:２０２３Ｇ０９Ｇ２４∗通信作者:张斌doi:１０．７５３８/yzk．２０２３．youxian．０５１９NumericalStudyonDesignOptimizationofSodiumＧcooledFastReactorCoreCatcherCAOSheng１,ZHANGBin１,２,∗,WANGWenpeng１,SHANJianqiang１,２(１．SchoolofEnergyandPowerEngineering,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an７１００４９,China;２．StateKeyLaboratoryofMultiphaseFlowinPowerEngineering,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an７１００４９,China)Abstract:Intheeventofcoredisassemblyaccident(CDA)inasodiumＧcooledfastreacＧtor(SFR),themoltenmaterialfromthecoremigratesandinteractswiththelowＧtemperaturecoolantinthelowerplenum,resultingintheformationofcoredebristhateventuallysettlestoformsadebrisbed．Improperplacementandinadequatecoolingofthedebrisbedcanresultinthefailureofthepressurevessel．Toefficientlydispersethecoredebrisandminimizecontactbetweenthelowerheadofthepressurevesselandthemoltenmaterial,acorecatcherwasspecificallydesignedasa...
