核能核技术实验课程三

先进核能技术仿真实验课程

未来核电的发展趋势是高经济性、低放射性废物产出、核燃料的有效利用及满足国际核反恐要求,各国纷纷开展各类先进反应堆物理设计、材料、运行模拟等方面的基础研究,并力争在2030-2050年实现商业运行,目前采用的研究手段基本上都是计算和模拟仿真技术。

先进核能技术仿真实验课程利用南华大学自主开发的SIMULINK-ADS、FFDC、HARMONY等第四代核电堆芯物理仿真分析软件,结合美国MST公司的PCTran/AP1000、PCTran/APR1400、PCTran/APWR、PCTran/MHR等仿真软件,配合《先进核能技术》理论课程,为本科、研究生开设ADS束流瞬变分析、AP1000先进核电厂非能动安全特性、压水堆APR1400丧失给水事故模拟、压水堆APWR丧失给水事故 模拟、模块式氦气冷却反应堆(MHR)氦气泄露事故模拟等仿真实验(见表1)。通过以上仿真实验基本实现先进反应堆实验课程教学。

表1 先进核能技术仿真实验课程

序号

开设实验项目

实验类型

面向专业

1

AP1000先进核电厂非能动安全特性研究

综合性

核工程与核技术(含核技术、反应堆工程)、辐射防护与核安全工程

2

压水堆APR1400丧失给水事故模拟

综合性

3

压水堆APWR丧失给水事故模拟

综合性

4

模块式氦气冷却反应堆(MHR)氦气泄露事故模拟

综合性

实验效果:通过对反应堆几种常见事故工况的模拟,并对模拟结果进行分析,理解几种事故下反应堆的运行,为学生掌握和扩展核反应堆安全相关知识提供良好的机会。本仿真实验课程中所使用的PCTran/AP1000、PCTran/APR1400、PCTran /APWR、PCTran/MHR仿真软件采用的系统参数与相应堆型的实际系统参数是完全一样的,充分保证仿真实验的实用性和有效性。

图 先进核能技术仿真实验