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压水堆燃料组件抗震试验研究

郭严 张国梁 张艳红 李伟才 胡晓 古成龙

郭严, 张国梁, 张艳红, 李伟才, 胡晓, 古成龙. 压水堆燃料组件抗震试验研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(2): 109-115. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0109
引用本文: 郭严, 张国梁, 张艳红, 李伟才, 胡晓, 古成龙. 压水堆燃料组件抗震试验研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(2): 109-115. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0109
Guo Yan, Zhang Guoliang, Zhang Yanhong, Li Weicai, Hu Xiao, Gu Chenglong. Study on Seismic Test of PWR Fuel Assembly[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(2): 109-115. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0109
Citation: Guo Yan, Zhang Guoliang, Zhang Yanhong, Li Weicai, Hu Xiao, Gu Chenglong. Study on Seismic Test of PWR Fuel Assembly[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(2): 109-115. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0109

压水堆燃料组件抗震试验研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0109
详细信息
    作者简介:

    郭 严(1983—),男,高级工程师,现主要从事燃料组件性能分析研究及试验工作,E-mail: guo_yan@cgnpc.com.cn

  • 中图分类号: TL352

Study on Seismic Test of PWR Fuel Assembly

  • 摘要: 燃料组件属I类抗震物项,其抗震问题直接关系核电厂运行安全,通常需通过抗震试验验证反应堆燃料组件抗震分析方法的合理性。本文模拟反应堆实际堆芯燃料组件安装方式,设计压水堆燃料组件抗震试验件与试验装置,针对不同组件数量布置方案,在高性能地震模拟振动台上开展试验研究。结果表明,水介质中燃料组件的第一阶频率为2.96 Hz,最大冲击力出现在燃料组件偏中间位置处,试验获取了地震作用下燃料组件的格架冲击力、格架相对位移、模拟堆芯板与围板的加速度等响应。试验结果可用于设计基准事故工况中燃料组件抗震分析模型的建立与分析软件的验证。

     

  • 图  1  压水堆燃料组件抗震试验与装置

    Figure  1.  Seismic Test and Device of PWR Fuel Assembly

    图  2  高性能振动台

    Figure  2.  High Performance Vibration Table

    图  3  模拟燃料组件抗震试验人工地震波时程

    Figure  3.  Time History of Artificial Seismic Wave in Seismic Test of Simulated Fuel Assembly

    图  4  模拟燃料组件前3阶振型

    Figure  4.  The First-three-order Vibration Modes of Simulated Fuel Assembly

    图  5  加速度测点布置示意图

    GRID—结构格架;MSMG—中间搅混格架;CBL—左侧围板;CBR—右侧围板;LSP—堆芯下板;UCP—堆芯上板;Unozzle—上管座;Bnozzle—下管座;A—加速度;D—位移;X—X轴,为载荷作用方向。

    Figure  5.  Schematic Diagram of the Layout of Acceleration Measurement Points

    图  6  冲击力与相对位移测点布置示意图

    Figure  6.  Schematic Diagram of the Layout of Measurement Points for Impact Force and Relative Displacement

    图  7  格架冲击力传感器安装示意图

    Figure  7.  Schematic Diagram of Installation of the Lattice Impact Force Sensor

    图  8  1#模拟燃料组件结构格架4与左侧围板冲击力测量结果        

    Figure  8.  Impact Force Measurement Results of 1# Simulated Fuel Assembly Structure Lattice 4 and the Left-side Baffle

    图  9  5#模拟燃料组件结构格架4与右侧围板冲击力测量结果       

    Figure  9.  Impact Force Measurement Results of 5# Simulated Fuel Assembly Structure Lattice 4 and the Right-side Baffle

    图  10  1#模拟燃料组件结构格架4与左侧围板相对位移测量结果

    Figure  10.  Relative Displacement Measurement Results of 1# Simulated Fuel Assembly Structure Lattice 4 and the Left-side Baffle

    图  11  5#模拟燃料组件结构格架4与右侧围板相对位移测量结果

    Figure  11.  Relative Displacement Measurement Results of 5# Simulated Fuel Assembly Structure Lattice 4 and the Right-side Baffle

    表  1  高性能振动台的主要技术指标

    Table  1.   Main Technical Indexes of High Performance Vibration Table

    激振器数量竖向 4水平向 4
    激振器型号100-200-135P150-300-220
    动态激振力±195 kN×4
    (竖向)
    ±319 kN×2
    (水平向)
    静态力±242 kN×4
    (竖向)
    ±397 kN×2
    (水平向)
    设计负载与
    最大加速度
    5 t(加速度峰值 5g
    10 t(加速度峰值 2g
    台面尺寸3 m×3 m
      g—重力加速度
    下载: 导出CSV

    表  2  冷态静水中主要工况表

    Table  2.   Main Working Conditions in Cold Still Water

    组件排列1×31×5
    加速度幅值0.25g0.5g0.25g0.5g
    时程数/条10101010
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-06-02
  • 修回日期:  2022-08-06
  • 刊出日期:  2023-04-15

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