在核电设计以及通用设计审查(GDA)的研究中,评价破口类事故下主系统的质能释放量以及安全壳内压力和温度的响应是核电站安全分析的核心任务之一。目前,研究核电站破口类事故时主系统的质能释放量以及安全壳压力、温度的响应是将主系统分析程序(RELAP5)与安全壳系统分析程序(GOTHIC)分开进行计算的,这个过程需要反复的迭代计算,繁复耗时,并且计算过程中往往把工况设置为最严重事故,这样计算出的结果过于保守,不属于最佳评估,设计出的核电站运行经济性低。为了使计算结果更加接近真实情况,本文旨在通过建立RELAP5与GOTHIC的耦合接口,使得两个程序可以实时相互传递数据,联合计算,在对核电系统进行瞬态和事故分析时,缓解单个程序计算的保守性,并提高计算精度。本文以静态链接库作为数据交换桥梁的方式实现了 RELAP5与GOTHIC程序的耦合。在分析了 RELAP5的编程结构以及数据存储方式后,建立了 RELAP5程序数据输出、输入模型,然后对GOTHIC的用户界面以及建模原理进行了研究,确定了 GOTHIC的数据输出、输入模型。由于目标耦合程序应具备完整的通用性,不仅能够模拟两程序间单向传递汽水混合物,还应该能够模拟冷却剂的反向流动,并且可以模拟流体中含有少量不凝气体的双向传递,最终确定出两程序间需要交换的数据。此外,对于不同程序中相同物质可能采用不同物性基准点的情况,也通过程序内部加减一个常数进行了调和,对于不同程序所采用时间步长一般不同步的困难,本研究中采用线性插值的方法进行了处理。为了验证耦合程序在数据传递上的正确性,对几个典型的算例进行了耦合计算,主要是检查两个程序之间数据交换的正确性,计算结果表明:两程序中耦合的节点计算出的流体性质、成分参数完全一致,验证了耦合程序数据传递的正确性。最后,用这个耦合程序对中广核集团(CGN)的小型船用反应堆(ACPR50S)进行了事故工况的模拟计算,并将计算结果与不耦合计算出的结果进行了对比,对比结果显示:耦合程序计算的结果更为合理,释放了安全裕度,可为后续核电安全系统的设计提供参考。