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2016年  第37卷  第S2期

抗震和应力分析、断裂力学
考虑流体作用的结构抗震分析
谭添才, 高李霞, 马建中
2016, 37(S2): 1-3. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0001
摘要:
建立某型试验堆包括栅板组件和堆芯组件的堆内构件的完整有限元模型,采用完全二次组合法(CQC)模态组合方法对堆内构件进行谱分析,考虑堆芯在静水中附加质量对横向振动特性的影响,忽略水的附加质量对轴向的影响,由此建立2个有限元模型:①堆内构件在水中的近似模型,用于结构在横向地震载荷作用下的谱分析;②堆内构件在空气中的模型,用于结构在轴向地震载荷作用下的谱分析以及重力作用下的静力分析。分析表明,堆内构件满足ASME标准的要求。
秦山核电厂稳压器管嘴DMW焊缝堆焊修复残余应力分析
张世伟, 陈学德, 张勇, 孙磊, 李锡华
2016, 37(S2): 4-6. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0004
摘要:
核电厂一回路系统设备的接管嘴与管道的焊缝结构广泛应用合金81/182,该类焊缝为异种金属焊(DMW),DMW焊缝对一次侧水应力腐蚀(PWSCC)较为敏感,运行过程中易发生裂纹泄漏等问题。堆焊修复方法在国外核电处理该类问题得到广泛应用。本文基于秦山一期核电厂稳压器喷雾管接管嘴尺寸,建立轴对称有限元模型,采用生死单元模拟焊接过程的瞬态热输入,研究了结构在堆焊修复过程中温度场的变化分布特性,将计算得到的结构热分布历程作为热载荷,进而获得了堆焊修复过程中结构残余应力的变化特性,结果表明堆焊修复完成后,DMW焊缝区域内壁的残余应力能够起到控制PWSCC的作用。
曲梁自由振动微分方程的解耦解法及验证
李星照, 李朋洲, 孙磊
2016, 37(S2): 7-10. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0007
摘要:
基于欧拉-伯努利梁模型,建立圆弧曲梁的自由振动微分方程,通过理论推导给出微分方程的解耦解法,使用有限元方法对理论方法进行验证。结果表明,在低频范围内,采用理论方法计算得到的曲梁模型的模态频率与使用有限元方法计算得到的模态频率的差值不到2%,证明了曲梁振动微分方程解耦解法的正确性。
CRDM中部Ω密封环堆焊修复裂纹扩展分析
罗家成, 张勇, 李朋洲, 罗娟, 孙磊
2016, 37(S2): 11-13. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0011
摘要:
核电厂控制棒驱动机构(CRDM)耐压壳采用Ω密封环焊接安装在反应堆压力容器顶盖的管座上。一回路水应力腐蚀易诱发Ω密封环焊缝产生裂纹导致泄漏,需采用堆焊技术进行修复以保证Ω密封环结构完整性。基于ASME规范中的断裂力学分析方法,针对Ω密封环堆焊修复的设计结构,开展疲劳和应力腐蚀引起的裂纹扩展分析计算,为Ω密封环堆焊设计和评定提供参考。
流场、流固耦合分析及实验
两相流作用下管束流致振动的3个关键力学问题
蒋天泽, 李朋洲, 马建中, 高李霞, 赖姜
2016, 37(S2): 14-19. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0014
摘要:
换热装置中的管束在流体力作用下会产生流致振动,过度的流致振动会导致换热器部件的损坏。尤其是核蒸汽发生器的U型弯管段处于两相流作用下,由于两相流和管束结构的复杂性以及两相流与复杂管束的强耦合作用,在研究两相流作用下的管束流致振动问题时,存在以下3个关键力学问题及难点:两相流力学模型的建立;流致振动关键动力学参数的获取;两相流流致振动机理的研究。将针对以上3点问题对管束两相流流致振动的研究进展进行综述和讨论,并提出待解决的问题。
反应堆吊篮在正常和劣化支撑条件下的振动模态特性
赖姜, 何超, 席志德, 孙磊, 李朋洲
2016, 37(S2): 20-23. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0020
摘要:
反应堆正常运行时,吊篮组件受到冷却剂的作用而诱发振动,往往会造成吊篮及其支撑结构发生疲劳破坏或松动脱落,危及反应堆的安全。通过长期对运行中的反应堆吊篮振动特性的监测发现:随着反应堆的运行,吊篮的固有频率,特别是梁式频率会发生较大的变化,而常规吊篮模态的计算方法是无法模拟和预测该梁式频率的变化规律。针对该问题提出了在劣化支撑条件下吊篮结构模态分析的计算方法和力学模型,该方法准确模拟了不同的劣化状态下吊篮的约束边界。以国内某堆型的吊篮结构为研究对象,分别计算了在空气和静水中支撑条件劣化5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%时的振动模态,并与国外学者相关研究的试验结果进行对比,结果表明:本文提出的反应堆吊篮在劣化支撑条件下的振动模态计算方法与相关研究的试验结果趋势一致,吻合较好。因此,该计算模型是合理、可行的,能够满足工程计算分析的需求。
基于CFD和结构有限元双向耦合方法的载流管路流致振动特性研究
刘桂祥, 张鲲, 林松
2016, 37(S2): 24-27. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0024
摘要:
基于计算流体力学(CFD)和结构有限元双向耦合方法建立了典型载流管路双向耦合数值分析模型,获得了管路流致振动基本特性,并分析了流速、管路吊架刚度及位置等因素对其流致振动特性的影响。结果表明,流体载荷可激发出管路低频振动特性,且低频线谱明显;载流管路流致振动特性与管内流速、管路吊架刚度及位置分布等因素相关;管内流体流速与管路流致振动总体响应水平成正相关关系;吊架刚度及位置对结构振动频谱分布特性的影响显著,可通过优化管路吊架参数避开设备、阀门等振源的共振频率。
反应堆堆内构件流致振动特性研究
赖姜, 杨杰, 席志德, 孙磊, 李朋洲
2016, 37(S2): 28-31. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0028
摘要:
以某新型工程试验堆为研究对象,采用试验分析与仿真计算相结合的手段探索该试验堆堆内构件流致振动特性。在流致振动试验中,根据相似准则建立了1/2的缩比试验模型,并在整体水力模拟台架上开展了100%额定流量工况下的堆内构件流致振动试验,测量了吊篮组件和二次支承组件在流体作用下的动力响应;根据吊篮组件和二次支承组件所受激励的不同,结合试验结果分别采用不同的计算方法得到了流体力作用下结构的动力响应,分别获得了100%额定流量工况下的最大应力值。
反应堆流激振动随机载荷分析方法研究
林松, 刘天彦, 张鲲, 谢小漪
2016, 37(S2): 32-36. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0032
摘要:
由于反应堆流激振动的复杂性,为了得到反应堆结构流激振动响应,目前主要以实验测量为主要研究手段,实验需要获得流体载荷函数。本研究利用反应堆1:1比例模型进行试验,得到反应堆脉动压力数据;并利用相干函数建立了通过脉动压力数据获取随机力载荷的数据处理方法。通过曲线拟合得到作用在反应堆堆内构件上的随机力载荷。获得的随机力载荷可进一步用于反应堆堆内构件的流激振动响应分析。
华龙一号堆内构件流致振动试验研究
杨杰, 席志德, 喻丹萍, 马建中, 何超, 谭添才
2016, 37(S2): 37-39. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0037
摘要:
本项研究采用试验研究和理论分析相结合的方法对堆内构件流致振动进行了研究。根据流致振动试验的相似准则,完成了1:5试验模型设计,按照美国核管会RG1.20的要求进行试验研究及有限元分析计算。试验研究解决了传感器布置的多项技术难题,获得了大量、完整、可靠的试验数据。结合流致振动试验数据对堆内构件进行流致振动响应计算。最后利用试验和计算分析相结合的方法完成了堆内构件关键部件流致振动疲劳强度的评估。研究方法对后续的流致振动试验研究具有重要的参考价值。
CAP1400堆内构件流致振动试验研究与分析
许静, 柳琳琳, 喻丹萍, 马建中, 李锡华
2016, 37(S2): 40-43. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0040
摘要:
针对CAP1400反应堆,采用1:6试验模型,在相匹配的水力模拟试验回路上完成了不同工况下的流致振动试验,获得了完整的试验数据,并对试验数据进行了详细分析和评价。结果表明,CAP1400堆内构件的设计对于流致振动是安全的,该结论为核安全评审提供了依据。
燃料组件流致振动试验研究
张晓玲, 李天勇, 马建中, 刘理涛, 李朋洲
2016, 37(S2): 44-46. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0044
摘要:
采用试验的方法对燃料组件的振动特性和流致振动响应进行研究,获得了燃料组件的固有振动特性;各稳态工况的流致振动响应规律:响应随流量的增加而增加;瞬态工况下振幅、频率与时间(流量)的三维瀑布图以及定位格架的运动轨迹。试验所获得的完整、可靠的数据为燃料组件的设计、安全分析和磨蚀试验提供重要的输入参数,为最终的安全评审提供依据。
反应堆堆内构件流致振动试验研究综述
喻丹萍, 马建中, 席志德, 杨杰
2016, 37(S2): 47-51. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0047
摘要:
简要描述了近年来完成的多个反应堆的堆内构件流致振动试验研究工作,以及按照美国核管会导则R.G.1.20的要求对结构进行的流致振动综合评价。内容包括秦山核电厂二期反应堆堆内构件流致振动综合评价、ACP1000堆内构件模型流致振动试验研究、华龙一号的流致振动评价计划,也介绍了流致振动分析工作的进展等。在完成这些研究工作的基础上,总结反应堆结构流致振动经验,探讨流致振动综合评价问题,最后对国内流致振动未来的研究工作进行展望。
测量及试验
反应堆堆内构件动态特性试验研究分析
许静, 喻丹萍, 马建中, 李锡华
2016, 37(S2): 52-55. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0052
摘要:
介绍了反应堆试验模型主要部件在空气中和静水中进行的动态特性试验,包括所用的测量系统、试验原理、试验方法和得到的试验结果。并对试验结果进行了分析,说明了试验结果的合理性。
套管型燃料组件动态特性研究
张晓玲, 赵晖, 喻丹萍, 刘理涛, 孙磊, 马建中
2016, 37(S2): 56-57. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0056
摘要:
采用试验结合数值分析的方法对套管型燃料组件在不同安装边界条件下的动态特性进行研究。首先采用有限元分析方法对燃料组件的固有频率进行理论预估,计算结果可为动态特性试验参数的设置及模态参数的辨识提供参考;试验以敲击法为主,单点激励,多点拾振,通过对试验数据的多方法拟合,获得燃料组件的固有频率、振型等参数。试验结果与数值分析结果吻合较好。
核级阀门抗震鉴定试验方法探讨
李琦, 李朋洲, 杜建勇, 李天勇, 孙磊, 李鹏飞
2016, 37(S2): 58-61. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0058
摘要:
核级阀门必须通过抗震鉴定,抗震试验是阀门的主要鉴定方法。在第1次对阀门进行抗震鉴定时,宜采用试验法。现有的阀门抗震鉴定规范中,阀门抗震试验方法有单频正弦拍波法、连续正弦扫波法、多频波法等。本文以某型号阀门为例开展抗震鉴定试验,初步比较了这3类试验方法的结果差异,为核级阀门的抗震鉴定提供了思路和参考。
核级设备鉴定计算分析与试验数据库的建立
柳琳琳, 李朋洲, 李琦, 李鹏飞
2016, 37(S2): 62-64. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0062
摘要:
采用Oracle数据库方案,遵循基于第三范式的基本表设计思路,提出并设计一个核级设备鉴定计算分析与试验数据库。该数据库的建立使用了索引、分区、SQL语言优化等方法,能够高效地整合计算分析和试验中产生的各种类型的数据,表现出良好的伸缩性、可扩充性、响应速度快且后期维护便捷。
孔板汽蚀诱发管道振动问题研究
何超, 赖姜, 颜军明, 席志德, 袁少波, 孙磊
2016, 37(S2): 65-69. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0065
摘要:
针对核电厂安全壳喷淋系统(EAS)出现的强烈管道振动问题,采用现场振动试验和数值计算相结合的方法进行研究。研究发现,管道节流孔板过度节流,导致在孔板下游出现汽蚀是诱发管道强烈振动的根本原因;通过数值计算方法对孔板压降、级数、孔径和结构形式等进行一系列优化设计,给出采用三级孔板消除气蚀的减振改造方案,并对改造方案开展完整性评估。通过对改造后的管道进行再鉴定试验表明,采用本文的优化设计分析方法设计的工程改造方案很好地解决了孔板汽蚀诱发的管道强烈振动问题,管道振动和噪声均大幅降低,可以确保EAS管道系统的长期安全运行。
CAP1400控制棒驱动线抗震试验研究
李琦, 李朋洲, 李锡华, 孙磊, 杜建勇, 李天勇, 谢永诚
2016, 37(S2): 70-72. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0070
摘要:
在多点激励试验装置上,对大型先进压水堆CAP1400控制棒驱动线进行抗震试验研究。试验中采用多频波法在控制棒驱动线2个方向同时地震激励,得到了控制棒驱动线在低水平地震(LLSE)和安全停堆地震(SSE)下的应变值和加速度值。试验结果表明,CAP1400控制棒驱动线在地震载荷作用下能够保持其结构完整性和功能完好性。
反应堆结构的磨蚀研究现状
高李霞, 李朋洲, 赖姜, 马建中, 席志德
2016, 37(S2): 73-76. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0073
摘要:
蒸汽发生器传热管与支承结构、燃料棒包壳与格架等反应堆结构在高温高压水环境下,由于流致振动导致的微动磨蚀破坏是影响反应堆安全运行的重要因素之一。温度、水化学条件是影响结构磨蚀特性的关键参数,文中对各国的磨蚀研究现状进行了介绍。
基于应变与加速度响应的核电厂小支管振动评价
沈双全, 徐昱根, 张世伟, 李鑫
2016, 37(S2): 77-79. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0077
摘要:
核电厂存在大量的仪表管、取样管、排气管等小支管,其机械振动疲劳断裂是商业运行核电厂经常出现的问题。本文以阳江核电站二号机组GRE023管线的实测振动应力对其振动疲劳寿命进行了评价,采用有限元方法以加速度时程二次积分获得的位移时程为输入对其振动疲劳寿命进行了分析,获得了小支管振动疲劳瞬态动力分析关键参数设置方法,同时也为类似结构的减振改造设计积累了经验,为核电厂小支管振动治理提供了参考。
振动与冲击
板壳支承结构的减振设计研究
卢军, 张鲲, 廖快, 孙磊
2016, 37(S2): 80-84. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0080
摘要:
对板壳支承结构提出了阻振质量、框式改进和弹性隔振3种减振措施,开展减振方案设计,并建立改进支承结构与原支承结构数值模型,以泵类设备振动激励作为输入,分析振动从支承结构向外壳的传递特性,采用数值方法研究3种改进设计方案的减振效果。结果表明,3种减振措施对泵类设备振动通过支承结构向外壳传递的衰减效果分别最高可达3、10、40 d B,考虑工程特性参数和质量比一定时,阻振质量工程适应性最强,但减振效果有限,弹性隔振效果显著,但工程使用难度较大,框式支承则兼顾了减振效果和工程参数影响,具有较强工程应用前景。
基于功率流的多跨直管振动分析评价方法研究
席文兵, 李朋洲, 孙磊, 张鲲, 林松
2016, 37(S2): 85-88. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0085
摘要:
管道系统是一种多支撑结构,使用传统的评价方法难于考虑整个管道系统的减振效果。本文针对管路系统的振动传递特点,提炼出"梁-矩形薄板耦合"这一理论模型,以振动功率流为基础,分别对管路振动及综合评价方法进行了理论分析和数值计算。理论分析表明,功率流评价指标可以反映出系统的各阶模态信息,包含较为完整的系统动态特性信息,并且能够评价多支撑隔振系统各个路径的主次与整个系统的隔振效率。
辅助系统管道振动控制与试验研究
李鑫, 刘天彦, 林松, 张鲲
2016, 37(S2): 89-91. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0089
摘要:
在主泵激励下,反应堆一回路辅助系统管道存在振动过大问题,而振动传递到安装基础会带来严重的安全隐患。为解决该问题,需要开展辅助系统管道振动控制研究。首先建立辅助系统管道的有限元模型,使用优化算法对管道吊架的位置进行优化,然后采用试验方法,对优化前后吊架固定端的振动进行讨论分析,在此基础上,通过加装动力减振器(DVA)的方式进一步降低通过吊架传递到基础上的振动,最终得到管道振动控制优化方案,为后续的减振优化设计提供借鉴。
管道系统多频吸振器性能试验研究
刘天彦, 李朋洲, 席文兵, 张鲲
2016, 37(S2): 92-95. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0092
摘要:
针对管道系统的振动噪声和安全问题,本文根据多频吸振器的设计方法,设计了一种适用于一回路管道系统的多频吸振器,通过典型管道系统模型,对多频吸振器性能进行试验分析,通过对试验数据的比较与分析,说明该种多频吸振对管道系统的振动具有明显的抑制作用。
不锈钢管道抗冲击分析应力折减因子研究
陈学德, 刘梓才, 张鲲, 林松, 李朋洲, 李锡华
2016, 37(S2): 96-98. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0096
摘要:
为分析不锈钢管道抗冲击弹塑性设计时应力折减因子的保守裕量,采用自重、内压以及冲击载荷,并运用不同的载荷放大因子及线弹性和弹塑性两种计算方法,分别得到了3种载荷独立作用下不锈钢管道的名义弹性应力和实际塑性应变。通过比较分析结果,发现规范中对冲击载荷引起的应力折减因子取为0.25较为保守,提出冲击载荷的应力折减因子取0.2既能满足规范保守性要求又能降低评定标准的过度保守性。
叶片泵线谱振动有源控制
张鲲, 席文兵, 李朋洲, 孙红灵, 李锡华, 刘天彦
2016, 37(S2): 99-102. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0099
摘要:
叶片泵是典型的旋转类泵,其线谱振动控制是振动噪声控制领域的研究热点。以控制叶片泵低频特征线谱为目标,研究基于有源消振技术的低频特征线谱控制方法,建立叶片泵振动特性试验装置,通过试验检验有源振动控制措施对于叶片泵特征线谱的控制效果。
管道模型瞬态动力分析间隙刚度取值研究
黄文慧, 李朋洲, 陈学德, 李锡华
2016, 37(S2): 103-106. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0103
摘要:
建立与模型结构的非线性边界条件(间隙)相符合的数学模型,应用试验中测量得到的冲击台面上管道模型支承处的加速度时程作为输入载荷,采用ANSYS大型通用有限元程序,进行一系列的几何非线性瞬态动力时程分析,计算管道模型在冲击载荷作用下的非线性动力响应,将计算结果与试验的测量值进行比较。通过对各种计算方案的几何非线性冲击动力瞬态时程计算分析结果与试验的测量值之间的分析比较,探索支承间隙的合理模拟方法。
基于传递路径分析方法的反应堆管道系统振动传递研究
张鲲, 彭亮, 李朋洲, 林松
2016, 37(S2): 107-110. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0107
摘要:
噪声源的识别、量化和传播途径识别是开展振动和噪声控制工作的前提。为满足工程实际中振动传递路径定量分析的要求,将传递路径分析(TPA)应用于反应堆管道系统的振动传递特性研究中,通过测量各振动传递路径的频率响应函数、各激励点和目标点的响应以及激励力估算,进行传递路径分析,进而得到设备与管路对于目标点振动的贡献量。通过用某典型反应堆管道系统模型试验,验证了该方法的准确性和有效性。
热工水力
蒸汽流速对旋叶式汽水分离器分离性能影响的数值模拟
李勇, 黄振, 袁德文
2016, 37(S2): 111-115. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0111
摘要:
基于两流体模型和雷诺应力湍流模型,在不同的入口流速条件下,对旋叶式汽水分离器的分离过程进行了数值模拟,分析了蒸汽流速对不同直径液滴分离过程以及壁面附近液膜或高液滴浓度弥散层的影响规律。研究表明,蒸汽流速对分离性能的影响与液滴直径有关,当液滴直径处于某一区域时,蒸汽流速对分离性能的影响较明显,蒸汽流速越大,分离性能越好;当蒸汽流速较低时,在分离筒壁面出现液相流体累积。
一种特殊的非对称加热矩形通道临界热流密度实验研究
刘亮, 张妍, 幸奠川, 黄志刚
2016, 37(S2): 116-120. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0116
摘要:
介绍在高温、高压热工实验装置上进行的垂直上升流条件下一种特殊的非对称加热—单侧加热窄缝矩形通道临界热流密度(CHF)实验研究。实验研究了质量流速、临界含汽量等参数对单侧加热矩形通道CHF的影响规律。研究结果表明,在实验参数范围内,单侧加热与双侧加热的CHF值相差不大,且两者的变化规律基本一致:即在其他热工参数保持不变的情况下,单侧加热CHF随临界含汽量的增加而减小,随入口过冷度的增加而增大;在较低含汽量范围内,单侧加热CHF随质量流速的增加而增大;在较高含汽量范围内则趋势相反。本文提出的单侧加热矩形通道CHF计算关系式在参数范围内计算精度良好。
液态金属钠沸腾两相流动传热特性理论研究
仇子铖, 兰治科, 马在勇, 秋穗正, 昝元峰, 幸奠川, 李永亮
2016, 37(S2): 121-124. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0121
摘要:
在实验的基础上对液态金属钠沸腾两相流动传热特性进行理论研究。计算对象为环形流道。单相流动区域认为液态金属钠不可压缩;两相流动区域考虑钠蒸汽的可压缩性。两相流动区域选用均匀流模型,求解过程中采用迎风格式进行积分。将模型计算结果与相关实验数据进行对比,结果表明本文模型可用于计算液态金属钠沸腾两相流动传热特性,模型计算结果在一定程度上能完成对实验工作的拓展。
严重事故条件下水蒸气对氢气燃烧影响试验研究
王迎, 李勇, 昝元锋, 唐月明, 郑华, 谢士杰, 张震, 张友佳
2016, 37(S2): 125-128. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0125
摘要:
通过试验分析严重事故条件下水蒸气对氢气燃烧行为的影响,分别改变初始水蒸气浓度,比较分析氢气燃烧的温度、压力、火焰传播速度和燃尽率,并且对试验结果进行对比分析,可得出以下结论:水蒸气降低了氢气燃烧峰值温度、峰值压力和火焰传播速度,并且水蒸气浓度越高,对氢气燃烧影响越大,但是对氢气燃尽率无影响。
全厂断电事故下模块化小堆非能动余热排出系统实验研究
张妍, 鲁晓东, 彭传新, 白雪松, 昝元锋, 卓文彬, 闫晓
2016, 37(S2): 129-134. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0129
摘要:
针对模块化小堆非能动安全系统(PRHRS)的设计特点,建立了非能动安全系统综合实验装置CREST。在CREST实验装置上,进行了全厂断电事故短期性能实验,研究了PRHRS的冷却能力及运行特性。研究结果表明:全厂断电事故发生后,PRHRS能正常启动,非能动余热排出冷却器和蒸汽发生器之间能形成0.4 t/h稳定的两相自然循环流量,并有效地将堆芯衰变热量和显热带入安全壳水池(CWT)。堆芯补水箱(CMT)中的冷水可以有效注入反应堆压力容器冷却堆芯。在事故过程中,一回路系统最高压力为16.3 MPa,低于安全阀开启压力16.9 MPa,堆芯冷却剂平均温度可以冷却至210℃以下,反应堆处于安全运行状态。
两流体方法相间界面力模型参数敏感性分析研究
张君毅, 闫晓, 肖泽军, 黄彦平, 徐建军
2016, 37(S2): 135-141. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0135
摘要:
基于两流体方法对动量传递模型中各界面力模型和关键参数进行了参数敏感性分析,研究了界面力模型和关键参数对轴向和加热段末端径向参数分布的影响程度和规律,并借助整体效应实验结果对结算结果进行了对比分析。研究表明,在轴向参数影响方面,不同曳力模型由于基本假设不同,对轴向平均空泡份额会产生一定影响,非曳力模型对轴向参数分布基本无影响。在径向参数分布影响方面,曳力模型对其基本无影响,非曳力中湍流分散力和升力对于近壁区域的空泡份额峰值和对径向空泡份额分布具有显著影响,壁面润滑力对壁面空泡份额峰值具有一定影响。虚质量力对轴向和径向参数分布均无显著影响,在流动过冷沸腾计算研究中可予以忽略。
非能动氢复合器表面催化反应与热工特性实验研究
贺艳秋, 闫晓, 眭曦, 黄彦平, 昝元峰, 黄振, 王迎
2016, 37(S2): 142-145. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0142
摘要:
针对非能动氢复合器催化板开展了表面催化反应与流动传热耦合特性机理实验研究,分析了不同入口流速和入口氢浓度对化学反应与流动传热特性的影响。结果表明:催化板表面温度总体上呈现出前段高、后段低的规律;入口流速越大,出口氢浓度越高,入口流速对催化板表面温度呈现出非单调影响;入口氢浓度越高,出口氢浓度和催化板表面温度均升高。
大破口LOCA喷放模拟实验启动方法研究
幸奠川, 唐明, 王涛, 侯峰伟, 昝元锋, 黄军, 仇子铖
2016, 37(S2): 146-149. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0146
摘要:
地坑滤网性能评价及下游效应分析中通常需要开展大破口失水事故(LOCA)喷放模拟实验。本研究采用双膜爆破片结合气动阀实现大破口LOCA喷放模拟实验启动压力的精确控制和高能流体的瞬间释放。压力测量结果表明:双膜放气启动压力损失最大,单膜启动压力爬升较慢,双膜充气启动在压力损失、压力爬升速度和压力精度上都能准确模拟大破口LOCA喷放物理过程。最后采用双膜充气启动方法对双壁盒式保温结构进行射流破坏试验,结果表明本装置提供的冲击力度足够。
安全壳换热特性单项分离效应实验研究
张友佳, 余诗墨, 张震, 白雪松, 昝元峰, 卓文彬, 闫晓, 王迎
2016, 37(S2): 150-155. doi: 10.13832/j.jnpe.2016.S2.0150
摘要:
安全壳的冷凝换热能力是影响非能动安全系统导出堆芯余热的关键因素之一。针对ACP100K模块化小型堆的非能动安全壳冷却系统开展了安全壳换热特性单项分离效应实验研究。采用冷却剂能量平衡法测量热流密度,主要研究了主流蒸气温度、主流蒸气与冷凝壁面温差、主流蒸气质量流量、壁面倾斜角度和不可凝结气体对冷凝换热系数的影响。基于实验数据拟合得到了主流蒸气温度对冷凝换热系数的关系式。