IVR策略下反应堆压力容器变形数值模拟

堆内熔融物滞留技术(In-Vessel Retention, IVR)是我国三代核电厂设计中广泛采用的严重事故的缓解策略,其成功的关键在于反应堆压力容器(Reactor Pressure Vessel, RPV)外壁面导出热量高于堆内衰变热。在堆内高温熔融池的作用下,RPV会发生明显的热膨胀并导致外壁面冷却流道形状改变,从而对局部换热情况产生影响。为了提供RPV外壁面换热研究的输入条件,通过COMSOL多物理场耦合计算软件搭建了一个热工水力和固体力学耦合计算模型,研究了严重事故下RPV的热膨胀形变情况。结果表明：对于双层熔融池结构,在RPV外部实现冷却条件下,下封头区域的热膨胀形变将导致外冷却流道宽度将减小13 mm~17 mm,在工程设计中应予以考虑;内压对RPV膨胀形变影响明显,严重事故后对一回路泄压是IVR策略成功的重要因素之一。