核动力工程

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周涛, 齐实, 宋明强, 陈柏旭, 黄彦平, 肖泽军

2016, 37(4): 1-5. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0001

摘要(12) PDF(0)

摘要:
在自然循环实验台架上进行窄矩形通道自然循环流量漂移实验研究。当加热到一定功率时,系统开始出现自然循环流量漂移,且流量漂移过程中伴随着流量振荡;整个系统的稳定性随着入口流体欠热度、压力、缝隙宽度的增加而增大。通过欠热度数、相变数等参数绘制出系统的稳定性曲线。发现窄矩形通道流量漂移存在4阶段机理,并提出窄矩形自然循环流量漂移起始功率经验关系式。

竖直窄缝通道内轴向功率阶跃分布下临界热流密度理论分析

刘叶, 赵大卫, 刘文兴, 昝元锋

2016, 37(4): 6-10. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0006

摘要(10) PDF(0)

摘要:
采用竖直窄缝通道内功率阶跃分布下的临界试验结果对非均匀加热临界预测模型进行验证。模型所预测临界触发位置、临界热流密度(CHF)及临界对应平均热流密度与试验结果的偏差均在合理范围内。采用该非均匀加热临界预测模型开展功率阶跃下CHF的数值计算,分析阶跃功率比、阶跃长度以及阶跃位置对沸腾临界的影响:随阶跃功率比的增大,CHF基本呈线性增大,但临界触发时的平均热流密度逐渐降低;阶跃长度的增大使得CHF逐渐减小,同时触发时的平均热流密度逐渐逼近均匀加热下的CHF值;随临界触发区域向流道上游迁移,临界触发位置将脱离功率阶跃区域的后端迁移至流道出口,此时的CHF值及临界触发时的平均热流密度值均趋近于均匀加热下的CHF值。

低压下倾斜加热面临界热流密度模型研究

郭锐, 刘晓晶, 程旭, 余红星

2016, 37(4): 11-14. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0011

摘要(9) PDF(0)

摘要:
通过压力容器外部冷却实现熔融物堆内滞留已经成为先进非能动压水堆核电厂的一项重要的严重事故管理措施。这种措施能够成功的关键是压力容器下封头局部热流密度小于对应位置的临界热流密度(CHF)值。本文在气泡壅塞模型的基础上,开发出适合于低压下倾斜加热面的CHF机理模型。在模型的开发中,重点考虑了加热面倾角对气泡运动速度以及气泡层厚度的影响,同时修正了含气率的计算方法。模型预测值与实验测量值的误差在10%以内,说明本文的模型能较好的预测实验条件下的CHF值。

流速对含不凝气体的蒸汽冷凝的影响

周姗, 韩立勇, 赵维, 杨林

2016, 37(4): 15-18. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0015

摘要(23) PDF(0)

摘要:
蒸汽在安全壳内壁面上的冷凝是事故发生后安全壳内的气体向壳壁传热的主要方式,是影响钢制非能动安全壳压力响应的重要因素。针对事故后核电厂安全壳内的事故工况条件,在较宽的参数范围内开展了蒸汽冷凝传热过程的试验研究。试验压力为0.11～0.5 MPa（d）,主流空气质量分数为29%~78%、壁面过冷度为26～60℃,混合气体平均流速0.4～1.9 m/s。试验结果表明:在0.9 m/s以下的低流速范围内,试验数据与经验关系式的计算结果符合较好;流速高于0.9 m/s时,流速成为影响含有不凝性气体的蒸汽凝结传热的主要因素之一;主流空气质量分数较低时,流速对含有不凝性气体蒸汽冷凝的传热系数的影响更加显著;对于伴有蒸汽冷凝的对流换热过程,由自然对流向混合对流转变的判据与单相对流换热过程不同。

运动条件下并联矩形双通道流动不稳定性实验研究

唐瑜, 陈炳德, 熊万玉, 黄彦平, 徐建军

2016, 37(4): 19-23. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0019

摘要(13) PDF(0)

摘要:
在P为3～8 MPa的压力范围内,以截面尺寸为50 mm×2 mm的矩形并联双通道为实验本体,开展静止条件和倾斜、起伏、摇摆等运动条件下的密度波流动不稳定性实验。在时域和频域内,分析运动条件对流动失稳现象的影响。通过对比静止条件下的实验结果,分析运动条件对流动不稳定边界的影响。最后基于实验数据,拟合了流动不稳定边界的经验关系式。

高温气冷堆压力容器开孔形状优化的边界元法研究

薄文, 李正操, 王海涛, 史力

2016, 37(4): 24-27. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0024

摘要(14) PDF(0)

摘要:
大开孔应力集中是高温气冷堆反应堆压力容器结构完整性分析的重点关注的课题之一。应力集中水平取决于开孔形状的设计。本文将三维边界元法用于高温气冷堆核电站示范工程反应堆压力容器的大开孔形状优化研究。边界元法只需在边界划分网格,在开孔形状优化过程中仅移动边界网格,避免了体积网格畸变问题。采用基于自适应生长的形状优化算法,通过应力集中区域沿法线方向生长有效降低应力。数值算例表明,该算法可方便得到具备低应力水平的优化开孔形状。

燃料组件压紧板弹簧的刚度分析模型研究

金渊

2016, 37(4): 28-33. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0028

摘要(10) PDF(0)

摘要:
压水堆燃料组件板弹簧系统一般由3～5片板弹簧叶片组成。对板弹簧系统的刚度分析,目前基本均采用商业有限元软件进行分析评价。但主流商业有限元软件的优化设计能力薄弱,在研发设计中常常不能指导筛选出性能更加优良的设计产品。从理论分析角度建立板弹簧的刚度分析模型,采用所建立的理论分析模型,给出影响板弹簧刚度的3个主要因素:叶片厚度、宽度以及板弹簧高度,并对各因素如何影响板弹簧刚度进行分析。

压力容器水压试验压力及其利弊分析

张敬才, 胡幼明

2016, 37(4): 34-38. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0034

摘要(11) PDF(0)

摘要:
对现行压力容器规范规定的压力容器水压试验的压力、利弊等进行讨论,指出水压试验压力约为塑性失稳压力的40%~45%,其应力准则允许的压力约为塑性失稳力的50%~75%;水压试验是压力容器检漏、强度验证的一种实用有效的试验方法和检查技术;水压试验可以改善和提高压力容器承载能力,减小破坏可能性;在役水压试验可以确定可能存在的最大缺陷或最大承受的压力,为后续安全运行和分析提供依据和数据,但压力不宜超过首次强度水压试验压力;对超载和温态预应力水压试验以及水压试验有害作用应进一步开展科研。

基于CFD方法的蒸汽发生器管子支承板水力特性试验规模分析

李勇, 朱海雁, 文博, 赵二雷, 昝元锋, 卓文彬, 李朋洲

2016, 37(4): 39-43. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0039

摘要(5) PDF(0)

摘要:
采用计算流体力学(CFD)方法对不同规模和结构的管子支承板(TSP)试验模拟体的水力性能进行计算模拟。对比分析发现,含1/3和1/2管孔结构的正六边形模拟体阻力特性、流场结构和流量分配特性与原型基本相同,受流道边壁影响最小,可作为试验模拟体的设计结构。

锆合金多层复合材料包壳厚度超声扫描显微检测方法研究

任俊波, 唐月明, 许贵平, 王学权, 柴玉琨

2016, 37(4): 44-47. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0044

摘要(14) PDF(0)

摘要:
锆合金多层复合材料采用多层结构,最外层为锆合金包壳,厚度约为0.3～0.6 mm,中间层为某种金属粉末的轧制物。轧制工艺需要精确测量各复合层在轧制后的厚度以对轧制过程进行质量控制;常规超声波测厚技术由于灵敏度和分辨率的限制无法满足包壳测厚要求。本文提出将超声扫描显微(SAM)测厚技术用于锆合金包壳的厚度测量,并对其测厚机理进行理论分析,开展SAM测厚技术的实验验证。结果表明,采用SAM技术可以有效对厚度约为0.3～0.6 mm的锆合金多层复合材料包壳进行厚度测量。

核电用316LN不锈钢的热机械疲劳性能研究

何琨, 周军, 罗强, 陈勇, 任黎平, 朱勇辉

2016, 37(4): 48-52. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0048

摘要(13) PDF(0)

摘要:
采用热机械疲劳试验方法研究316LN不锈钢的同相热机械疲劳行为,获得材料的疲劳数据。试验结果表明:316LN不锈钢的热机械疲劳行为是一个先强化后软化的过程;滞回曲线呈梭形,形状"饱满",具有良好的塑性变形能力,且随着温度范围增大,变形能力增强;在相同条件下,温度范围增大,材料的疲劳特征表现更为明显;在波动管运行条件下(温度≤320℃),应变对材料的疲劳寿命影响占主要作用;材料在120～320℃和120～230℃条件下的热机械疲劳寿命均大于350℃恒温低周疲劳寿命,说明采用传统的高温低周疲劳试验结果来评价波动管材料的热机械疲劳寿命过于保守。

落棒时间自动测量方法研究与实现

李国勇, 金远, 郑杲, 许明周

2016, 37(4): 53-57. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0053

摘要(7) PDF(0)

摘要:
通过对控制棒组件落棒过程、驱动机构勾爪动作和棒位探测器初级线圈响应的分析,提出自动进行落棒波形判断、分析和计算落棒时间的方法,并采用虚拟仪器技术予以实现。采用真实的落棒波形进行验证,表明该设计能够准确捕获落棒波形并自动进行落棒时间的计算。目前相关研究成果已经应用在海南昌江核电厂和福建福清核电厂3、4号机组上。

华龙一号SGTR事故缓解措施及事故处理

邢继, 于沛, 李军

2016, 37(4): 58-62. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0058

摘要(13) PDF(0)

摘要:
华龙一号从设计上提供了蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故后果的缓解措施,通过降低安注泵关闭扬程、增加快速冷却功能、增加辅助给水系统自动隔离自动调节功能、增加排污系统事故后排放功能等措施防止蒸汽发生器满溢,缓解了SGTR事故后果。本文首先分析SGTR事故发生原因,并对华龙一号SGTR事故缓解措施进行分析,并描述事故处理过程,最终验证上述事故缓解措施对防止破损蒸汽发生器满溢的有效性,确保满足华龙一号事故放射性后果验收准则。

压水堆核电厂稳压器压力模糊控制器研究及仿真

钱虹, 宋亮, 周蕾, 房振鲁

2016, 37(4): 63-67. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0063

摘要(10) PDF(0)

摘要:
为提高核电厂稳压器压力的控制性能,针对其升、降压不同的被控特性,结合可以实时调整控制器参数的模糊自适应比例、积分、微分(PID)控制,设计出基于2个模糊控制器的压力控制系统。通过MATLAB/simulink仿真表明,采用模糊控制器的稳压器压力控制系统使控制性能得到了明显的改善。

控制棒驱动机构移动衔铁释放临界电流研究

李跃忠, 赵毛毛, 魏乔苑, 张飞, 冉小兵, 段远刚, 戴长年

2016, 37(4): 68-70. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0068

摘要(10) PDF(0)

摘要:
基于控制棒驱动机构(CRDM)移动衔铁释放的工作原理,采用理论和试验相结合的方法给出移动衔铁释放临界电流与电磁吸力的关系。通过排查试验确定影响CRDM移动衔铁释放临界电流超差的多种因素,进而提出一种新的CRDM移动衔铁释放临界电流评价验收准则和改善移动衔铁释放临界电流的建议。

控制棒驱动机构的步跃冲击响应分析

陈成, 刘锦阳, 许艳涛, 谢永诚

2016, 37(4): 71-76. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0071

摘要(9) PDF(0)

摘要:
基于柔性多体系统动力学理论建立了控制棒驱动机构(CRDM)三维实体有限元离散的刚-柔耦合动力学模型,用于计算CRDM在步跃冲击载荷下的响应。模型的方程采用模态缩减方法降低变形坐标维数,可以比非线性有限元方法更为高效地计算CRDM的运动曲线、冲击载荷和应力响应。此外,模型采用三维实体有限单元离散比杆单元离散方法具有更高的计算精度,不仅能准确地计算出大范围运动结果,而且可用于分析CRDM各部件的应力分布,找出局部应力偏大的部位。

核电厂上充泵汽蚀诊断及整治研究

杨璋, 王合旭, 蒋彦龙, 孙程斌

2016, 37(4): 77-80. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0077

摘要(7) PDF(0)

摘要:
研究压水堆核电厂卧式12级单吸中开筒袋式离心上充泵(RHM100-205.12)汽蚀的典型振动特征、产生原因及解决方案。上充泵上充工况运行时存在异常振动波动且波动幅度超过国标规定的报警值。监测发现上充泵的振动时域信号中存在明显瞬间冲击,频域信号中存在叶片通过频率等谐波分量与宽带噪声,诊断首级叶轮处产生汽蚀,大修解体检查确认首级导叶顶部叶片前缘处被汽蚀严重破坏。上充泵汽蚀的产生,主要原因是汽蚀安全余量k值偏小。现场试验表明改变首级导叶叶片前缘与叶轮叶片尾缘间径向间隙能极大影响汽蚀程度,可用于提高k值。将间隙扩大1 mm后,汽蚀破坏显著改善。研究表明:监测RHM型上充泵入口侧垂直方向振动测点的典型振动特征可简易诊断汽蚀故障;扩大首级导叶叶片与叶轮叶片间径向间隙能有效缓解汽蚀。

基于HYDRAGON程序对安全壳壁面水蒸气冷凝现象的数值模拟

侯炳旭, 俞冀阳, 江光明, 陈彬

2016, 37(4): 81-86. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0081

摘要(13) PDF(0)

摘要:
为模拟核电厂严重事故下安全壳内水蒸气的壁面冷凝现象,在安全壳氢气分析专用计算流体力学(CFD)程序HYDRAGON中加入壁面冷凝模型。该模型根据传质传热类比原理建立,为Navier-Stokes方程组提供相关的边界条件、质量源项和能量源项。为验证程序和模型的有效性,从公开发表的文献中选取TOSQAN实验作为测试算例,并与模拟结果进行比较。研究显示,该冷凝模型的计算结果与实验数据吻合较好。对计算结果的分析,也说明了壁面冷凝现象所产生的作用:一方面,壁面冷凝减少了体系中的水蒸气含量,抑制了安全壳内压力的升高,同时也使不可凝气体(如氢气)的比例上升;另一方面,因冷凝现象而引起的壁面附近对流换热也加强了体系内气体的流动,这将不利于在安全壳顶部形成稳定的氢气分层,从而降低氢气爆炸风险。

阳江核电厂1号机组旁路阀优化策略研究

刘道光, 李贤民, 张小磊, 于航

2016, 37(4): 87-89. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0087

摘要(8) PDF(0)

摘要:
阳江核电厂1号机组给水调节阀均由FISHER换型为MASONEILAN后,由于旁路给水控制系统参数与实际情况不符,直接造成蒸汽发生器液位剧烈波动,进而触发跳堆事件。优化主给水控制系统(ARE)控制逻辑中ARE407/408/409RG(小阀控制曲线函数)曲线函数,通过优化控制函数的方式来弥补现场设备与控制逻辑不符的情况,实现蒸汽负荷与给水流量的匹配。优化后与参考机组对比可发现,机组正常升功率经过大小阀切换点与30%FP(FP为满功率)平台大小阀切换试验过程中蒸汽发生器液位扰动情况,阳江1号机组试验结果明显优于参考机组。

数字化一回路水压试验超压保护装置设计研究

石晓伟, 李久锐, 杨晓奇, 邱建文, 朱元东

2016, 37(4): 90-93. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0090

摘要(7) PDF(0)

摘要:
针对大亚湾核电站原有的一回路水压试验超压保护装置老化严重且维修升级成本高等问题,研究并设计出全新的数字化一回路水压试验超压保护装置。新设计的一回路超压保护装置以西门子S7-200 PLC系统为核心,搭配模拟量输入模块EM231、模拟量输出模块EM232和人-机交互面板TD400C,实现对核电厂水压试验过程中的压力数据动态实时监测、分析、处理、显示和逻辑运算后向外输出控制决策。设计搭建一套水压试验超压保护装置测试平台,用以对新设计的超压保护装置进行离线检测、校准和试验。新设计的超压保护装置具有灵活便携、精度高、智能化和易维护等优点,并且已经成功应用于大亚湾等电站超过2年。

余热排出泵电机LOCA鉴定试验关键技术研究

黄文有, 帅剑云

2016, 37(4): 94-98. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0094

摘要(12) PDF(0)

摘要:
对于中国改进型三环路压水堆(CPR1000)机组余热排出泵电机冷却剂丧失事故(LOCA)环境鉴定试验中,实现对试验装置的热冲击和电机带载稳定运行是关键技术。利用压力为1 MPa大流量饱和蒸汽源实现热冲击阶段蒸汽临界流动,并通过设计使得热冲击在12 s内完成。采用水力测功机作为电机负载。水力测功机安装在LOCA试验容器外,通过中间轴与LOCA试验容器内的电机连接。为减少传动系统振动,将中间轴固定在LOCA试验容器壁面,并采用大挠度联轴器。在试验中电机平稳运行,满足试验要求。

RPN系统源量程闪发及改进措施研究

杨维, 李飞, 赖厚晶

2016, 37(4): 99-101. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0099

摘要(12) PDF(0)

摘要:
针对核电厂反应堆核仪表系统(RPN)源量程通道闪发异常计数,甚至触发停堆等严重制约机组上行的问题,研究闪发成因,给出针对性的改进措施。本文以中国广核集团B核电项目2、3号机组为依托项目,将提炼的良好实践在安装阶段予以实施,经调试启动至商业运行的长期验证,该机组完全未出现任何因RPN源量程闪发异常计数而影响机组上行的重大问题。

基于概念设计厂址的地下核电厂总体布置研究

喻飞, 李茂华, 张涛, 苏毅, 唐涌涛

2016, 37(4): 102-107. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0102

摘要(13) PDF(0)

摘要:
基于山区和丘陵地区遴选的示范性概念设计厂址的地形地貌和地质条件,选取适宜的地下核岛和总体布置基本形式。综合考虑基准洪水位、土石方开挖工程量和循环水补水扬程大小等条件,确定地面第1阶平台场坪高程,通过覆盖层的厚度和反应堆洞室高度等确定地面第2阶平台场坪高程。按照总体布置原则,参照规范规程要求,开展中国600 MW(电功率)级地下核电站(CUP600)总体布置研究,确定布置方案的厂区主要技术指标。

地下核电厂核岛总体布置研究

肖韵菲, 唐涌涛, 苏应斌, 王帅, 苏荣福, 张志国

2016, 37(4): 108-112. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0108

摘要(8) PDF(0)

摘要:
地下核电厂厂房以丘陵地区中等规模山体地形为基础,采用阶地平埋型式对核岛厂房进行总体布置设计。采用将核岛地下厂房布置在"L"型洞室中和将核岛地面厂房布置在山体边坡外侧的布置方案,在此基础上进行地下厂房设备运输及人员通道、管道及电气电缆连接通道,以及地面核岛厂房的总体布置概念设计。对常规地面核岛厂房置于地下后所产生的影响进行分析,认为地下核电厂核岛厂房布置方案合理可行。

地下核电厂燃料传输系统设计研究

瓮松峰, 陈书华, 罗英, 黄新东, 湛卉, 谭文界, 李翔, 苏毅

2016, 37(4): 113-115. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0113

摘要(9) PDF(0)

摘要:
由于布置发生变化,地下核电厂燃料组件在反应堆厂房和燃料厂房间传输距离大幅增加。为此,地下核电厂燃料传输系统采用分段结构的传输通道以便于设备安装和检修;采用挠性传动和主从驱动适应长距离往复传输要求。本文介绍了相关设计并进行了影响分析。

地下核电厂洞室群围岩稳定分析

张志国, 周述达, 陈锐, 韩前龙, 李庆, 李松

2016, 37(4): 116-120. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0116

摘要(8) PDF(0)

摘要:
针对地下核电洞室群特点,采用工程调查、工程类比、数值计算等方法对洞室群开挖围岩稳定和抗震稳定特性进行了分析。研究表明:地下核电洞室群规模在我国地下工程实践范围内,核电洞室群具有较强的抗震能力。通过选址控制洞室群合理布置,采用适当的工程支护措施,可有效确保地下核电洞室群的安全稳定。

地下核电厂非能动安全壳冷却系统启动特性研究

李峰, 张舒, 张丹, 明哲东, 李满昌, 喻飞

2016, 37(4): 121-124. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0121

摘要(16) PDF(0)

摘要:
非能动安全壳冷却系统依靠上升段和下降段密度差驱动形成的自然循环流动排出安全壳内热量。在地下核电厂中,非能动安全壳冷却系统换热器与换热水箱之间的水位差高达180 m,可形成很大的自然循环驱动压头,利于自然循环流动和换热。对非能动安全壳冷却系统的启动过程进行程序计算模拟,发现在系统建立自然循环的过程中,如果换热水箱温度过高或者系统设计不合理,可能不能建立自然循环。同时,流体可能会在上升段出现闪蒸现象,引起两相自然循环流动振荡。

地下核电厂概率安全评价初步分析

张航, 邓纯锐, 孔翔程, 邹志强, 张丹, 武铃珺, 苏毅

2016, 37(4): 125-129. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0125

摘要(10) PDF(0)

摘要:
充分考虑地下核电厂的岩土包容性、卸压洞室、隔离门、过滤排放系统设计等,对比地面核电厂,用概率安全评价方法(PSA)研究地下核电厂的大量放射性释放频率(LRF)。分析结果表明,地下核电厂的LRF比同样设计的地面核电厂大约低2个量级,可以实现从设计上实际消除大量放射性释放的安全目标。

地下核电厂经济性分析

刘海波, 苏毅, 赵鑫, 张涛, 喻飞, 李翔, 徐阳

2016, 37(4): 130-132. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0130

摘要(11) PDF(0)

摘要:
经济性是否合理是地下核电厂是否值得建设的重要因素。通常认为增加地下工程的费用导致地下核电厂的经济性比地面核电厂差;然而,地下核电厂的概念设计结果表明:与同等规模同等堆型的地面核电厂相比,地下核电厂的静态投资增加幅度小于12%,在可接受的范围内。考虑到地下核电厂采用封固埋葬的退役方式成本仅为立即拆除的30%、核安保所需的人数和经费小于地面核电厂,具备取消应急计划区的可能性,地下核电厂的综合经济性优于地面核电厂。

2×2棒束通道格架搅混翼横向流场PIV实验研究

周梦君, 毛辉辉, 封亚, 杨立新

2016, 37(4): 133-137. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0133

摘要(18) PDF(0)

摘要:
以2×2放大棒束通道格架模型为基础,利用粒子图像测速(PIV)对格架搅混翼引起的燃料组件棒束通道内横向流场特性进行实验研究。测量流体经过格架搅混翼后不同位置的横向速度发展情况,比较折弯角分别为20°、25°、30°、35°、40°和45°时横向流场的变化情况,给出雷诺数对横向流场的影响。获得4个典型雷诺数(Re为33000、36000、40000、45000)下的流场特性。结果表明,Re和搅混翼折弯角度的改变,都会显著影响棒束通道内横向流动。

加热上升混合对流传热实验研究

陈玉宙, 杨春生, 赵民富, 毕可明, 杜开文

2016, 37(4): 138-141. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0138

摘要(20) PDF(0)

摘要:
在加热上升混合对流中,浮升力的存在显著改变了速度分布和切压力分布,使边界层趋于层流化和充分发展湍流起始点的延后,并使传热系数表现出由弱化、恢复再强化的过程。本研究在中压下不同直径的竖直加热圆管上进行了纯蒸汽的强迫对流传热实验,也在超临界压力下不同直径的加热圆管上进行水的强迫对流和自然循环传热实验。研究表明:随着浮升力参数的增大,传热逐渐弱化;在浮升力参数达到一定值时传热系数达到最小值,随后逐渐恢复,并最终出现强化。在实验数据基础上提出了加热上升混合对流的传热关系式。

小型核供热堆负荷跟踪瞬态和反应性事故过程稳压特性及其稳定性研究

谢菲, 李金才, 解衡

2016, 37(4): 142-147. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0142

摘要(15) PDF(0)

摘要:
以清华大学的摩洛哥海水淡化项目(NHR-10)为原型,建立小型一体化自然循环核供热堆分析模型,分析负荷跟踪瞬态工况、反应性引入事故下,核供热堆稳压特性和稳定性。结果表明:一体化核供热堆的堆芯出口欠热度变化小,对于保证堆瞬态过程中堆芯内不发生沸腾十分有利;上部气室容积大小对于瞬态过程中上部气室压力变化趋势有影响;初始堆芯出口欠热度的大小对瞬变过程影响很小,对最终结果影响不大;从反应性扰动分析来看,一体化核供热堆压水运行方式时具有良好的稳定性。

气泡运动的格子Boltzmann方法数值模拟

陈思旭, 李隆键, 胡安杰, 黄彦平

2016, 37(4): 148-153. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0148

摘要(14) PDF(0)

摘要:
运用一种双分布函数多相格子Boltzmann模型,对几种气泡运动进行数值模拟,并分析了模型本身。指出在使用模型进行分析计时应注意的一些问题。进一步对气泡上升过程中流场压力分布的分析,提出模型中浮力产生原理的假设,根据假设提出了计算气泡上浮时适当的引入浮力的方法。

先进中子学栅格程序KYLIN-2中特征线方法模块的开发与验证

柴晓明, 涂晓兰, 芦韡, 卢宗健, 姚栋, 李庆, 吴文斌

2016, 37(4): 154-159. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0154

摘要(10) PDF(0)

摘要:
针对先进核反应堆中结构复杂的燃料组件,基于特征线中子输运计算方法,在先进栅格计算程序KYLIN-2中开发能够满足各类燃料组件中子学数值模拟的输运计算模块。分别利用循环射线布置和射线反向延长追踪技术处理特定和任意边界条件问题,同时采用广义粗网格有限差分加速方法(GCMFD)来加速中子输运求解流程。数值结果表明,开发的特征线方法模块具有较高的计算精度,满足未来工程使用的需求。

基于遗传算法的核反应堆辐射屏蔽优化方法研究

应栋川, 肖锋, 张宏越, 吕焕文, 谭怡, 刘嘉嘉, 景福庭, 唐松乾

2016, 37(4): 160-164. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0160

摘要(13) PDF(0)

摘要:
基于遗传算法,对核反应堆辐射屏蔽设计的单设计目标和多设计目标优化问题展开了研究。基于"萨瓦娜"号核动力船辐射屏蔽问题的测试,验证了单设计目标和多设计目标辐射屏蔽优化设计方法的有效性和正确性,为未来核反应堆的辐射屏蔽的优化设计提供新的技术手段。

基于MICON平台的网络通讯协议可靠性保障方案研究

刘朝晖, 陈智, 吴志强, 刘曜, 阳小华

2016, 37(4): 165-169. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0165

摘要(13) PDF(0)

摘要:
基于我国自主研发的MICON数字化硬件平台,根据其系统结构形式特点和数据传输要求,提出了适合于该平台的反应堆数字化仪控系统通信的可靠性协议设计措施和保障方案,满足了其对通讯网络高可靠性的需求;现场测试结果表明:改进的心跳信号机制、逐位倒置检错机制以及双重循环冗余检查机制可以成功实现对可靠性的提高;同时本项目所提出的可靠性保障措施能够满足系统实时性的需求。

含硼酸水中锂的ICS-AAS测量法

林清湖

2016, 37(4): 170-172. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0170

摘要(10) PDF(0)

摘要:
核电厂一回路水化学监督采用硼-锂协调曲线控制。在一回路水质有硼酸存在时,锂离子浓度测量回收率明显偏低。本文开发了离子色谱抑制器-原子吸收光谱法联用系统在线分离去除硼酸的方法。此方法锂离子浓度测量加标回收率达100%,相对标准偏差(RSD)为0.37%,有效消除了硼酸对锂离子浓度测定的影响,可以应用于核电厂一回路含硼酸水的锂离子浓度测定。系统具有结构简单、操作方便、成本低、有效避免火焰原子吸收光谱仪燃烧头硼结晶污染问题和"零"试剂消耗等优点。

重要性采样方法对蒙特卡罗计算效率的影响分析

吕景彬, 郭卫群, 刘宝宝

2016, 37(4): 173-176. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0173

摘要(8) PDF(0)

摘要:
以一种在研放射性气溶胶能谱测量装置为例,分析重要性采样方法对蒙特卡罗计算效率的影响。通过在无偏倚计算中引入偏差控制参数,将对粒子极角的均匀抽样转换为对数抽样,为了得到无偏计算结果而对粒子权重值进行调整,在软件中实现重要性采样方法。重要性采样方法及其计算公式完全在程序Geant4的基础上实现,并利用该软件分析了偏差参数对计算效率的影响。计算结果表明,重要性采样方法能够显著提高蒙特卡罗计算的效率,但是实际应用中偏差参数的取值不应过大。

基于概率安全评价的技术规格书优化

曹勇

2016, 37(4): 177-180. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0177

摘要(6) PDF(0)

摘要:
概率安全评价(PSA)作为一个风险分析的方法,在国内外核电厂风险管控中得到了越来越广泛的应用,美国部分核电厂已经开发并实施了基于PSA分析的技术规格书。但对于重水堆的技术规格书优化,在国际上目前尚无该方面的经验,本文参考美国相关的技术导则与实践,以秦山核电厂三期2号停堆系统试验频率为例进行优化分析,评价该方法在重水堆机组的适用性,探索重水堆技术规格书优化的方法。

PDMS在放射性废物处理中心工艺系统设计中的应用

李明, 马兴均, 陈莉, 马贞钦, 熊伟, 高峰

2016, 37(4): 181-184. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.04.0181

摘要(8) PDF(0)

摘要:
介绍PDMS三维工厂设计软件,并结合某放射性废物处理中心工艺系统建模实例,阐述PDMS软件在工艺系统设计中的应用情况,最后对PDMS在工艺系统设计中的优势进行总结。

留言板

2016年第37卷第4期

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