首届先进核能系统热工水力与安全国际研讨会(TYSAN 2022)于2022年11月4日至5日成功举办。研讨会由中山大学中法核工程与技术学院承办,在中山大学珠海校区以线上线下相结合的形式开展。本次会议的主题为“先进核能系统热工水力与反应堆安全”,日本东京大学、九州大学、筑波大学,英国谢菲尔德大学(University of Sheffield)、清华大学、西安交通大学、上海交通大学、中国科技大学、香港城市大学、重庆大学、哈尔滨工程大学、南华大学、深圳大学、中国科学院近代物理研究所、中国科学院核能安全技术研究所、中广核研究院有限公司等130余名专家和学生应邀参会。我院博士研究生杨涛、硕士研究生肖英杰、本科生冀南应邀参会,并在分会场做学术报告。
杨涛做了题为《Research on Core Power Maximization Method of Natural Circulation Lead-bismuth Cooled Fast Reactor》的学术报告。报告针对反应堆热分层现象的模拟研究,为克服传统热分层分析方法的缺陷,基于CFD技术得到高精度的全阶热分层模型,通过特征正交基分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)与Galerkin投影结合的方法构建降阶模型。通过与CFD的全阶模型对热分层现象的对比分析,研究发现所开发的降阶热分层模型能很好地模拟上腔室温度分布,能快速的进行铅铋快堆事故下的热分层界面特性研究,此对研究热分层现象产生机理,有效遏制热分层现象产生提供重要的分析工具。
肖英杰作了题为《Research on Core Power Maximization Method of Natural Circulation Lead-bismuth Cooled Fast Reactor》的学术报告。报告针对于特种核动力装备小型化、轻量化设计需求,以南华大学自主设计的反应堆(Small PAssive Long-life LBE-cooled fast Reactor, SPALLER-100)为研究对象,探索其堆芯可输出的最大功率。在满足运输尺寸、材料耐久性、堆芯长时间运行的稳定性以及事故工况下的安全性等条件下,提出了5种稳态安全限制和2种事故安全限制。研究将稳态安全限制处理为多目标复杂多维非线性约束的优化问题,通过拉丁超立方抽样和克里金代理模型搭建了中子学最大功率计算平台;同时,考虑自然循环能力,分别计算不同堆芯高度下的中子学最大功率和自然循环功率,最终获得了满足中子学与热工的最大功率设计方案。基于设计方案与事故安全限制,采用准静态反应性平衡方法,开展了失热阱、超功率和入口冷却剂温度过冷等事故的全寿期安全分析。研究发现,SPALLER堆芯功率由原100 MW提升到120 MW左右,中子学最大功率平台具有一定的准确性,且最大功率方案符合安全、经济的要求。这项研究的结果能为其他类型的自然循环反应堆的输出功率最大化设计提供参考思路。
冀南做了题为《Research on Adaptive RBF Neural Network Prediction Method for Core Thermal-hydraulic Parameters of Fast Reactor》的学术报告。报告针对反应堆传统关键热工参数预测方法效率较低、精度较差这一瓶颈难题,发展了一种基于自适应RBF神经网络模型的热工参数预测方法,可有效提高反应堆堆芯稳态和瞬态热工水力参数的预测效率和精度,且易推广至反应堆其他热工参数预测。相关研究成果有利于提高反应堆事故状态评价的智能化和信息化水平,可为部分场景下先进核反应堆系统的无人和少人值守提供技术支持,提高公众对先进核能技术的认知和接受性。
我院赵鹏程副教授积极参与了本次国际学术研讨会的筹备工作,并在会上就南华大学核科学技术学院在先进反应堆热工水力领域的研究进展与参会专家进行了广泛的交流研讨。