Abstract
本研究之主題為（１）評估Ｌｅｅ ａｎｄ Ｍｕｄａｗｗａｒ臨界熱通率理論預估模式在壓水式反應器爐心燃粒束內應用之可行性並進行必要之修正（包 間隔板效應，軸向非均勻熱通率效應，及冷壁效應之修正），（２）加強此一模式之理論基礎，使其更為準確，應用範圍更廣，（３）運用上述模式於各燃料異常狀態下臨界熱通率之預估。經深入探討後，本研究將空泡比預估模式及雙相流均質模式成功的和Ｌｅｅ ａｎｄＭｕｄａｗｗａｒ臨界熱通率理論預估模式相結合並改進若干理論上之瑕疵，使其理論基礎更為強固，應用範圍更廣。此一經過改進之理論預預估模式經與圓管內之實驗數據比較，顯示其準確性確有明顯提升。將上述改進後之預估模式應用於壓水式反應器棒束式燃料內，經與實驗值比較，結果顯示：雖然此預估模式尚未具有間隔板效應，軸向非均勻熱通率效應，及冷壁效應之修正，但其準確度已與Ｗ－３，ＥＰＲＩ－１二著名預估式之準確度極為接近。故可確信上述理論預估模式再經間隔板效應，軸向非均勻熱通率效應，及冷壁效應之修正後，必可瑧於一流之準確性。本研究業經發展出一套處理間隔板效應，軸向非均勻熱通率效應，及冷壁效應之修正式，與棒束式燃料內之實驗數據比較，發現確可提高其預估準確性並使其準確性高於Ｗ－３，ＥＰＲＩ－１二著名預估式。運用前述發展完全之預估模式於壓水式反應器較常見之三種燃料異常狀況下，經重覆性分析後，發現局部熱通率突起對臨界功率之效應為可忽略者；局部流區阻塞對臨界功率，對反應器安全有不良影響，其他彎曲程度較輕的狀況則影響較不顯著。本研究所用之棒束式燃料臨界熱通率實驗數據係取自美國哥倫比亞大學熱傳研究中心所公布之大量棒束式燃料臨界熱通率實驗數據。又本研究採用之次流道熱流分析程式為ＣＯＢＲＡⅢＣ╱ＭＩＴ－１。