优先发表
优先发表栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章，这些文章目前处在编校过程，尚未确定卷期及页码，但可以根据DOI进行引用。
显示方式:
, 最新更新时间 , doi: 10.13832/j.jnpe.2024.070004
摘要:
为探究华龙一号反应堆压力容器（RPV）顶盖腔室区域的流动特征，为在役CPR1000压水堆核电厂的热套管磨损问题和华龙一号顶盖腔室结构的优化改进提供支撑。本文采用计算流体动力学（CFD）方法对顶盖腔室区域进行数值模拟，同时开展顶盖腔室模型水力模拟试验，获得顶盖腔室内流场分布及关键区域的水力特性参数。理论分析及试验结果表明：顶盖腔室关键区域的CFD结果和试验测得的横向流速偏差值在10%以内；正常工况下，顶盖腔室内整体流速较低，在顶盖喷嘴与内壁面附近流速较高；顶盖腔室内流体全部通过控制棒导向筒（CRGT）顶部流水孔进入上腔室，上腔室流体不会反向流入顶盖腔室，验证了华龙一号“冷顶盖”设计的有效性；顶盖腔室中心区域的热套管喇叭口附近存在漩涡且流速较外围区域更高，导致热套管承受的流体冲击更剧烈、磨损更严重。
为探究华龙一号反应堆压力容器（RPV）顶盖腔室区域的流动特征，为在役CPR1000压水堆核电厂的热套管磨损问题和华龙一号顶盖腔室结构的优化改进提供支撑。本文采用计算流体动力学（CFD）方法对顶盖腔室区域进行数值模拟，同时开展顶盖腔室模型水力模拟试验，获得顶盖腔室内流场分布及关键区域的水力特性参数。理论分析及试验结果表明：顶盖腔室关键区域的CFD结果和试验测得的横向流速偏差值在10%以内；正常工况下，顶盖腔室内整体流速较低，在顶盖喷嘴与内壁面附近流速较高；顶盖腔室内流体全部通过控制棒导向筒（CRGT）顶部流水孔进入上腔室，上腔室流体不会反向流入顶盖腔室，验证了华龙一号“冷顶盖”设计的有效性；顶盖腔室中心区域的热套管喇叭口附近存在漩涡且流速较外围区域更高，导致热套管承受的流体冲击更剧烈、磨损更严重。
, 最新更新时间 , doi: 10.13832/j.jnpe.2024.060038
摘要:
为获得流动参数对铅铋合金温度振荡的影响，利用数值模拟的方法对三喷口模型中的铅铋合金温度振荡特性进行了研究。首先，基于不同湍流模型对钠流体温度振荡现象进行数值模拟，计算结果表明大涡模拟方法可准确分析出温度振荡现象，其适用于液态金属温度振荡数值分析。然后，采用大涡模拟方法对三喷口模型中的铅铋合金温度振荡进行数值计算，得到了各监测点的温度随时间的变化。最后，对比了中间出口上方监测点在不同流速比、不同流速工况下温度振荡幅度和频率，分析了不同流体速度和流速比对各监测点温度振荡特性的影响。研究结果表明，温度振荡的幅度和频率均随着流速增加而增大，主要是由于速度的增加使湍流作用增强，增加了流体流动的无序性，从而使温度振荡的幅度和频率增大。本研究得到的铅铋合金温度振荡特性可为后续铅铋快堆温度振荡研究提供参考。
为获得流动参数对铅铋合金温度振荡的影响，利用数值模拟的方法对三喷口模型中的铅铋合金温度振荡特性进行了研究。首先，基于不同湍流模型对钠流体温度振荡现象进行数值模拟，计算结果表明大涡模拟方法可准确分析出温度振荡现象，其适用于液态金属温度振荡数值分析。然后，采用大涡模拟方法对三喷口模型中的铅铋合金温度振荡进行数值计算，得到了各监测点的温度随时间的变化。最后，对比了中间出口上方监测点在不同流速比、不同流速工况下温度振荡幅度和频率，分析了不同流体速度和流速比对各监测点温度振荡特性的影响。研究结果表明，温度振荡的幅度和频率均随着流速增加而增大，主要是由于速度的增加使湍流作用增强，增加了流体流动的无序性，从而使温度振荡的幅度和频率增大。本研究得到的铅铋合金温度振荡特性可为后续铅铋快堆温度振荡研究提供参考。
, 最新更新时间 , doi: 10.13832/j.jnpe.2024.050032
摘要:
立式自然循环蒸汽发生器作为压水堆核电站的重要设备，增强其换热性能对整个电站的经济性至关重要。本研究选用AP1000的蒸汽发生器作为研究对象，并利用RELAP5系统分析程序，分别对传统蒸汽发生器和轴流式预热蒸汽发生器进行计算分析，研究了轴流式预热蒸汽发生器的换热机理，并着重分析了不同纵向隔板高度和循环水分配率对换热特性的影响。结果表明：轴流式预热蒸汽发生器能够显著提升一、二次侧传热温差，从而有效提高整体换热效率；此外，研究还发现提升隔板高度能在一定程度上提高换热能力，并存在最佳隔板高度使得换热功率达到峰值；同时，通过降低循环水分配率有助于增大传热温差，进一步提高换热性能。本研究为轴流式预热蒸汽发生器工程分析和设计提供参考依据。
立式自然循环蒸汽发生器作为压水堆核电站的重要设备，增强其换热性能对整个电站的经济性至关重要。本研究选用AP1000的蒸汽发生器作为研究对象，并利用RELAP5系统分析程序，分别对传统蒸汽发生器和轴流式预热蒸汽发生器进行计算分析，研究了轴流式预热蒸汽发生器的换热机理，并着重分析了不同纵向隔板高度和循环水分配率对换热特性的影响。结果表明：轴流式预热蒸汽发生器能够显著提升一、二次侧传热温差，从而有效提高整体换热效率；此外，研究还发现提升隔板高度能在一定程度上提高换热能力，并存在最佳隔板高度使得换热功率达到峰值；同时，通过降低循环水分配率有助于增大传热温差，进一步提高换热性能。本研究为轴流式预热蒸汽发生器工程分析和设计提供参考依据。
, 最新更新时间 , doi: 10.13832/j.jnpe.2024.050038
摘要:
采用计算流体动力学（CFD）程序建立了包含反应堆、蒸汽发生器、主泵和主管道在内的三环路反应堆冷却剂系统的高保真三维数值模型，开展了低功率运行工况下系统级热工水力现象的三维数值分析，获得了不同区域的冷却剂温度，并与核电厂实测数据对比，验证了数值模型的合理性。分析结果表明：该功率水平下的自然循环流量为满功率运行流量的4.5%，堆芯出口温度稳定，可以有效导出堆芯热量；局部热对流现象使不同环路的冷却剂产生更充分搅混；顶盖腔室内存在热分层现象，现有的顶盖温度测点读数不是该区域内的最高温度；主泵出口产生旋转流，并且靠近主管道管壁区域切向速度较大，中心区域形成局部对流。该研究工作可以进一步提升设计者对核电厂复杂系统级三维热工水力现象的认识。
采用计算流体动力学（CFD）程序建立了包含反应堆、蒸汽发生器、主泵和主管道在内的三环路反应堆冷却剂系统的高保真三维数值模型，开展了低功率运行工况下系统级热工水力现象的三维数值分析，获得了不同区域的冷却剂温度，并与核电厂实测数据对比，验证了数值模型的合理性。分析结果表明：该功率水平下的自然循环流量为满功率运行流量的4.5%，堆芯出口温度稳定，可以有效导出堆芯热量；局部热对流现象使不同环路的冷却剂产生更充分搅混；顶盖腔室内存在热分层现象，现有的顶盖温度测点读数不是该区域内的最高温度；主泵出口产生旋转流，并且靠近主管道管壁区域切向速度较大，中心区域形成局部对流。该研究工作可以进一步提升设计者对核电厂复杂系统级三维热工水力现象的认识。
, 最新更新时间 , doi: 10.13832/j.jnpe.2024.060020
摘要:
为研究高温碱金属热管启动过程中的间歇沸腾现象，给热管反应堆安全运行提供可参考的操作条件，采用金属钠为热管工质，对热管启动过程的间歇沸腾的影响因素和作用机制开展了试验研究。研究结果表明，热管加热功率和倾角对间歇沸腾有重要影响，在90°倾角情况下，加热功率从600 W升至750 W，间歇沸腾周期变化范围为29~736 s，温度振幅范围为18~35℃；热管倾角为0°时不会发生间歇沸腾；间歇沸腾在中等加热功率条件下容易发生，随倾角的增大，间歇沸腾起始和截止的加热功率减小，倾角为45°、60°、90°工况下间歇沸腾起始和截止的加热功率分别为250、200、150 W和600、450、350 W。同一加热功率、不同倾角工况下间歇沸腾的周期差别较大，而温度振幅变化较小；冷凝段长度减小后间歇沸腾强度降低且发生间歇沸腾的功率区间提前；本研究结果为进一步探究碱金属热管间歇沸腾发生机理奠定了基础，对碱金属热管设计优化和热管反应堆安全运行提供了重要的数据和理论支持。
为研究高温碱金属热管启动过程中的间歇沸腾现象，给热管反应堆安全运行提供可参考的操作条件，采用金属钠为热管工质，对热管启动过程的间歇沸腾的影响因素和作用机制开展了试验研究。研究结果表明，热管加热功率和倾角对间歇沸腾有重要影响，在90°倾角情况下，加热功率从600 W升至750 W，间歇沸腾周期变化范围为29~736 s，温度振幅范围为18~35℃；热管倾角为0°时不会发生间歇沸腾；间歇沸腾在中等加热功率条件下容易发生，随倾角的增大，间歇沸腾起始和截止的加热功率减小，倾角为45°、60°、90°工况下间歇沸腾起始和截止的加热功率分别为250、200、150 W和600、450、350 W。同一加热功率、不同倾角工况下间歇沸腾的周期差别较大，而温度振幅变化较小；冷凝段长度减小后间歇沸腾强度降低且发生间歇沸腾的功率区间提前；本研究结果为进一步探究碱金属热管间歇沸腾发生机理奠定了基础，对碱金属热管设计优化和热管反应堆安全运行提供了重要的数据和理论支持。
