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在核电厂事故中,冷却剂丧失事故(Loss Of Coolant Accident,LOCA)由于可能直接向外部环境排放出具有辐射性的冷却剂而备受关注,而事故发生的同时燃料棒仍然在持续发生核反应而产热,失水事故会使得冷却剂流量降低,冷却能力减弱,最终可能会导致堆芯烧毁,向环境投射大量辐射。因此,需要研究事故的进程及其引起的现象的机理,尽可能为核电厂安全提供更大的裕量。在压水堆发生冷却剂丧失事故时,可能会发生回流流动极限现象,即冷却剂受重力作用向下流动时,会受到向上流动的蒸汽或其他气体阻挠,出现部分或全部冷却剂被气相带走的现象,导致倒流的冷却剂流量不能再增大,从而限制了传热效果,这就是回流流动极限现象(Counter Current Flow Limitation,CCFL)。本文在最佳估算程序RELAP5/MOD3.4平台上,针对一回路主管道发生小破口失水事故时的回流流动极限现象进行分析。首先,本文用最佳估算程序RELAP5/MOD3.4建立UPTF实验台架模型,在模型参数和收敛条件确定的情况下,分别根据压力,m的值以及节点划分方案,对RELAP5程序的回流流动极限现象数值模拟计算能力进行敏感性分析。结果表明,使用RELAP5程序对系统进行分析时,在高压条件下模拟结果更接近实际工况,而在低压条件下并不能很好地反映真实情况;m的值对计算结果有明显影响,应根据用户所关注的参数与性质来选取一个合适的m的值;节点划分越细,计算结果越准确,在可接受的计算时间内,应选取更精细的节点划分方案。在探讨了RELAP5程序对回流流动极限现象的数值模拟计算能力的基础上,本文以Siddiqui实验为建模基础,从冷却剂管道的几何因素(管长,管径,倾斜角)的角度来使用RELAP5程序对回流流动极限现象进行分析,研究表明,在RELAP5程序的计算中,管长L越小,管径D越大,回流流动极限现象的安全裕度越高,而倾斜角θ对该条件下的现象影响不明显,并分别从理论上分析了这些因素对回流流动极限现象起影响作用的原因。