中国铅基研究实验堆主容器初步地震响应分析  

Preliminary Analysisfor Seismic Response of the Main Vessel of China Lead-Based Research Reactor

作　　者：张洋[1,2] 柏云清[2] 张勇[2] 赵小敏[2] 何梅生[2] 张学伟[1,2] 

机构地区：[1]中国科学技术大学核科学技术学院,安徽合肥230026 [2]中国科学院核能安全技术研究所中子输运理论与辐射安全重点实验室,安徽合肥230031

出　　处：《核科学与工程》2015年第4期650-654,共5页Nuclear Science and Engineering

基　　金：国家自然科学基金重点支持项目"加速器驱动次临界堆瞬态安全过程与影响机理研究"(91026004);国家自然科学基金青年基金项目(51408585);中国科学院知识创新工程重要方向项目"加速器驱动次临界系统(ADS)前期研究"(KJCX2-YW-N37);中国科学院战略性先导科技专项"ADS嬗变系统"项目(XDA03040000)

摘　　要：中国铅基研究实验堆(CLEAR-Ⅰ)为铅铋合金冷却的一体化池式结构,地震情况下高密度液态铅铋晃动引起的流固耦合效应会对主容器结构产生影响。本文基于双向流固耦合方法,在ANSYS Workbench仿真环境下计算了CLEAR-Ⅰ主容器对典型地震激励的响应,得到了层流模型(None(laminar))和k-ε模型(k-Epsilon)下结构的位移响应与应力响应。结果表明,考虑地震载荷和铅铋合金重量的情况下,CLEAR-Ⅰ主容器抗震设计性能良好,能够维持结构的完整性。China Lead-,based research reactor （CLEAR-I） is an integrative pool-type reactor, which uses liquid lead-,bismuth alloy as coolant. Under earthquakes, the fluid-solid coupling effect caused by denser liquid metal could have significant impact on the structure of the main vessel. Based on two-way fluid-solid coupling, seismic response of the main vessel is calculated under ANSYS Workbench simulation environment. Through comparison of laminar model and K-ε turbulence model, the responses of structure to typical seismic acceleration excitation are analyzed, including deformation and equivalent stress. The results demonstrate that, considering seismic load and liquid metal, the seismic design of main vessel possesses sufficient functional and structural integrity.

关 键 词：铅铋合金 研究堆 双向流固耦合 主容器 地震响应 

分 类 号：TL351[核科学技术—核技术及应用]