基于響應面擬合方法中國鉛基研究實驗堆非能動余熱排出系統可靠性分析

潘曉磊 王家群 胡麗琴 汪建業 汪 進

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基于響應面擬合方法中國鉛基研究實驗堆非能動余熱排出系統可靠性分析

潘曉磊1,2王家群2胡麗琴1,2汪建業2汪 進2

1（中國科學技術大學 合肥 230027）2（中國科學院核能安全技術研究所 中子輸運理論與輻射安全重點實驗室 合肥 230031）

非能動系統已廣泛地應用于新一代堆的設計中，其可靠性分析成為新型反應堆概率安全評價(Probabilistic Safety Analysis, PSA)的重要內容。本文提出一種用于非能動系統可靠性分析的響應面擬合方法，并應用于中國鉛基研究實驗堆反應堆容器空氣冷卻系統(Reactor Vessel Air Cooling System, RVACS)的可靠性分析。采用流體計算軟件Fluent模擬RVACS系統的輸入輸出作為求解響應面性能函數的輸入樣本，利用最小二乘法和bootstrap方法估計響應面性能函數的系數，以響應面模型代替Fluent模型分析RVACS系統的非能動失效概率。分析表明，在所有能動余熱排除系統不可用的情況下，RVACS四組并聯排熱管中的兩組也能夠可靠地導出反應堆余熱。RVACS系統可靠性高。

中國鉛基研究實驗堆，反應堆容器空氣冷卻系統，響應面方法，最小二乘法，bootstrap方法

根據國際原子能機構(International Atomic Energy Agency, IAEA)的定義，非能動系統是不需要任何輸入即可運行的系統[1]。非能動設計已廣泛用于先進反應堆的設計中，非能動余熱排出系統受到了第四代核能系統國際論壇(Generation IX International Forum, GIF)推薦的包括鉛冷快堆在內的6種第四代新堆型的青睞[2]，如美國的先進嬗變快堆(Advanced Breeder Reactor, ABR)、鉛冷快堆(Small, Sealed, Transportable, Autonomous Reactor, SSTAR)、先進液態金屬堆(Advanced Liquid Metal Reactor, ALMR)，歐盟的實驗加速器驅動系統(The Xperimental Accelerator Driven System, XADS)、高科技應用多功能……