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《上海交通大学》 2007年
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基于PCTRAN的压水堆核电站模拟仿真系统及其改进

胡斌  
【摘要】: 随着核电在世界范围内的发展,核电站全范围模拟仿真系统已经成为核电研究的重要内容,也是每一个核电站必备的建设项目。本文以美国MST公司的核电站仿真软件PCTRAN为例,对基于PC平台的核电站全范围模拟仿真软件进行了分析评估和改进,主要工作包括以下内容: 首先简单介绍了核电站的工艺流程和核岛部分的主要模块工作原理及其功能分析,并结合核电站实际运行情况,提出了反应堆堆芯、控制棒组、反应堆冷却剂泵、蒸汽发生器、稳压器等模块的仿真要求,为核电站模拟仿真系统分析和改进奠定了理论基础。 其次分析了PCTRAN的功能和优缺点,重点阐述了PCTRAN的模型整体设计框架和各个模块的建模原理。PCTRAN采用点堆模型进行堆芯中子动力学模拟,采用可移动边界两相流模型来模拟冷却剂系统(RCS)的热工水力。这些简化的模型在遵循基本物理规律的同时,大大提升了程序运行的速度,使程序能够在PC平台上进行实时和超实时模拟仿真。 针对我国压水堆(PWR)核电站为主的现状,采用PCTRAN的PWR/UTSG对正常满功率运行时的功率升降波动、汽轮机甩负荷、大破口失水(LOCA)事故和冷却剂泵转子卡死事故进行了模拟仿真,分析了各种工况下核电站关键参数的瞬态变化特性,并与相关文献的结果进行了对比验证。结果表明,PCTRAN能够正确模拟核电站正常运行以及事故工况的大部分瞬态,但是在燃料和包壳热传递模块上存在一定的问题,无法正确反映包壳和燃料温度在某些事故下的瞬态变化。 由于PCTRAN程序设计上的不足,使得PCTRAN在功能上具有无法实现参数实时调节、控制算法和对象彼此耦合、扩展性差等缺点。针对这些缺点,本文采用LabVIEW对PCTRAN的蒸发器模块进行了改进,成功实现了运行过程中参数实时调整的功能,并将控制算法和对象进行剥离,为PCTRAN的功能的进一步完善和改进提供了有益的尝试。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP391.9;TM623

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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