钠冷快堆堆芯熔融物射流碎裂特性理论研究 葛魁.pdf

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原子能科学技成堆芯碎片床。熔融物的射流碎裂特性直接关乎堆
芯碎片床的冷却及再临界行为。本文基于线性稳定性理论、运动学方程和交界面修正拉普拉斯定律，推
导出考虑沸腾和凝固效应的熔融物射流表面不稳定性增长方程，建立了液态金属钠中熔融物射流碎裂
模型 并提出了典型环境中熔融物射流碎裂准则 随后使用熔融物射流碎裂模型对 实验结果进
， 。 ＣＯＳＡ
行了对比分析。本研究结果将为钠冷快堆严重事故的评估论证提供可靠工具，对严重事故缓解措施的
设计也具有重要的指导意义和参考价值。
关键词 钠冷快堆 熔融燃料与冷却剂相互作用 射流碎裂 实验
： ； ； ；ＣＯＳＡ
中图分类号 文献标志码
：ＴＬ３３３　　　 ：Ａ　　　
ｄｏｉ：１０．７５３８／ｙｚｋ．２０２２．ｙｏｕｘｉａｎ．０１６７
Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
ｏｆ　Ｍｏｌｔｅｎ　Ｃｏｒｉｕｍ　Ｊｅｔ　ｄｕｒｉｎｇ　Ｓｅｖｅｒｅ　Ａｃｃｉｄｅｎｔ
ｉｎ　Ｓｏｄｉｕｍ－ｃｏｏｌｅｄ　Ｆａｓｔ　Ｒｅａｃｔｏｒ
ＧＥ　Ｋｕｉ，ＺＨＡＮＧ　Ｙａｐｅｉ＊ ，ＴＩＡＮ　Ｗｅｎｘｉ，ＳＵ　Ｇｕａｎｇｈｕｉ，ＱＩＵ　Ｓｕｉｚｈｅｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００４９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｕｎｄｅｒ　ｓｅｖｅｒｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｉｎ　ｓｏｄｉｕｍ－ｃｏｏｌｅｄ　ｆａｓｔ　ｒｅａｃｔｏｒ （ＳＦＲ），ｍｏｌｔｅｎ　ｃｏｒｉｕｍ
ｍａｙ　ｆａｌｌ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｏｌａｎｔ　ａｎｄ　ｃａｕｓｅ　ｍｏｌｔｅｎ　ｆｕｅｌ－ｃｏｏｌａｎｔ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ（ＭＦＣＩ）．Ｔｈｅ　ｍｏｌｔｅｎ
ｃｏｒｉｕｍ　ｉｓ　ｆｒａｇｍｅｎｔｅｄ　ａｎｄ　ｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｄｅｂｒｉｓ　ｄｕｒｉｎｇ　ＭＦＣＩ．Ｔｈｅ　ｄｅｂｒｉｓ　ｉｓ　ｒｅｌｏｃａ－
ｔｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｒｅ　ｃａｔｃｈｅｒ　ｏｒ　ｌｏｗｅｒ　ｈｅａｄ　ｔｏ　ｆｏｒｍ　ｃｏｒｅ　ｄｅｂｒｉｓ　ｂｅｄ．Ｔｈｅ　ｃｏｏｌａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｒｅｃｒｉｔ－
ｉｃａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｒｅ　ｄｅｂｒｉｓ　ｂｅｄ　ａｒｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ
ｍｏｌｔｅｎ　ｃｏｒｉｕｍ　ｊｅｔ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｌｉｎｅａｒ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｔｈｅｏｒｙ，ｋｉｎｅｍａｔｉｃ　ｅｑｕａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｍｏｄｉ－
ｆｉｅｄ　Ｌａｐｌａｃｅ’ｓ　ｌａｗ　ａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ　ｏｆ　ｍｏｌｔｅｎ