核动力工程

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孙奇, 赵华, 杨瑞昌, 何军山

2005, 26(1): 1-5.

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采用高温高压单探头光学探针,在中压沸腾工况下进行了局部空泡率与汽泡频率径向分布特性实验研究,并根据探针信号对两相流流型进行了识别,分析了中压沸腾工况下空泡率径向分布与流型的关系。研究结果表明随热平衡含汽率增加,整个直径方向上空泡率分布从近U形向鞍形和弧形发展;汽泡频率则以近U形分布为主;泡状流工况下,空泡率呈U形或近壁区显著高于中心区的鞍形分布,弹状流工况下,中心区空泡率略低于近壁区,整个直径上空泡率呈弧形分布。

螺旋管内单相及沸腾的强化换热与阻力特性实验

李隆键, 崔文智, 辛明道

2005, 26(1): 6-10.

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摘要:
实验研究了三维内肋螺旋管内单相及沸腾的强化换热与阻力性能。单相对流换热实验采用光滑螺旋管和两种不同结构尺寸的三维内肋螺旋管。与光滑螺旋管相比,在测试的流动范围内,两种三维内肋管的平均换热系数增加了71%和103%,平均阻力增加了90%和140%;曲率δ=0.0605、测试段长0.58m的三维内微肋螺旋管内流动沸腾换热实验结果表明在不同质量流速、热流密度工况下,三维内微肋螺旋管的平均换热系数比光滑螺旋管增加40%到120%,阻力增加18%到119%。

倾斜并联内螺纹管汽-水两相流密度波型脉动试验研究

高峰, 陈听宽, 罗毓珊, 尹飞, 刘伟民

2005, 26(1): 11-14.

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摘要:
在系统压力p=3～10MPa,质量流速G=300～600kg/s,进口过冷度Δt_sub=30～90℃,内壁热负荷q=0～190kW/m²的工况范围内,采用试验段长度与内径之比(L/d)大于600、倾角为19.5o的φ38.1×7.5mm6头内螺纹管,研究了压力、质量流速、进口过冷度以及两管热负荷不均匀对高压汽-水两相流密度波脉动的影响。结果表明,随压力增加,系统稳定性增加;随质量流速增加,临界热负荷增加,而临界干度下降;进口过冷度对密度波脉动呈现单值性影响,随进口过冷度下降,临界热负荷降低;在其他条件相同的情况下,并联管不对称加热时的临界热负荷较对称加热时的临界热负荷更高。

倾斜内螺纹管中亚临界及超临界压力汽-液传热特性研究

尹飞, 李会雄, 陈听宽, 罗毓珊, 王为术, 朱晓静

2005, 26(1): 15-18.

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摘要:
在p=9～28MPa,G=600～1200kg/(m²·s),q=200～600kW/m²的工况范围内,研究了φ38.1×7.5mm倾斜上升内螺纹管(水平倾角α=19.5°)中亚临界以及超临界汽-液的传热特性。试验结果表明在亚临界压力区,内螺纹管有效地抑制了膜态沸腾的发生,但近临界压力区内螺纹管传热强化作用减弱;超临界压力区内螺纹管的传热良好;工程设计时要保证足够的管内最小质量流速;文中还给出了临界质量流速的试验关联式。

水基磁性流体竖直加热棒下的池沸腾传热实验研究

刘俊红, 顾建明, 连之伟, 刘辉

2005, 26(1): 19-22.

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摘要:
研究了磁性微粒浓度、外加磁场对水基磁性流体在竖直加热棒加热情况下的沸腾传热影响。实验结果显示,磁性微粒浓度和外加磁场对磁性流体的沸腾换热有很大影响。对于中低浓度的磁性流体,存在一个最优的磁粒浓度,在该浓度下沸腾传热的强化效果最显著,施加磁场时,该结论仍然成立。施加磁场能强化磁性流体的沸腾传热。

用遗传算法求解多维导热反问题

王秀春, 智会强, 毛一之, 杨增军, 韩鹏

2005, 26(1): 23-27.

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摘要:
将遗传算法引入了导热反问题的研究中,建立了用遗传算法求解多维导热反问题的数学模型。通过数值模拟,对本算法的可行性和有效性进行了验证,并讨论了观测点数目对求解精度的影响,给出了观测点数目的选取方法。结果表明,此法是可行的、有效的,并具有较高的精度。本方法应用的唯一前提是与反问题相应的正问题可解。

蒙特卡罗方法用于HTR-10首次临界燃料装料预估的校算

经荥清, 杨永伟, 许云林

2005, 26(1): 28-34.

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摘要:
在10MW球床式高温气冷实验堆(HTR-10)首次临界前,达到首次临界的堆芯燃料球装量预估是物理设计的一项重要任务。为了确保物理设计的可靠性,引入蒙特卡罗程序MCNP对VSOP程序的计算结果进行校验。根据HTR-10的特点对燃料元件和堆结构,设计出近似而合理的MCNP描述;再选择合理的计算特征值问题的参数,包括跳过的周期数、每周期标定的源数目和得到特征值的周期数;研究燃料球结构的不同描述对k_eff的影响;确定较优的计算方案。该方案的计算结果表明,在27℃、空气气氛下,MCNP和VSOP程序预估的达到首次临界的总球数分别为16864个和16821个,相对误差为0.25%。HTR-10的首次临界实验表明,预估与实验的结果相对误差小于1.0%。

一体化压水堆动态特性的仿真研究

袁建东, 夏国清, 付明玉

2005, 26(1): 35-39,50.

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摘要:
研究了一体化压水堆堆芯模型的简化问题。用集总参数法建立了堆芯数学模型,包括中子动力学模型、反应性反馈模型和堆芯热工水力模型。得到了堆芯模型的增量式的传递函数方程组,并通过仿真对一体化压水堆和传统的分散布置压水堆的动态特性进行了比较,验证了模型的是合理性。

反应堆压力容器密封系统瞬态热弹塑性接触的高效解法

徐铭宇, 林腾蛟, 李润方, 杜雪松, 李水安, 杨宇

2005, 26(1): 40-43,69.

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摘要:
本文在自行开发的三维瞬态密封分析程序的基础上,采用弹塑性小变形问题的非线性求解方法、接触问题的混合求解算法、接触传热有限元混合法、线性方程组求解器等方法,提高了计算效率,并对三维瞬态密封分析程序中相应的计算和分析模块进行了修改和补充。应用改进后的分析程序对压力容器模拟体进行密封分析,计算效率提高了一倍以上。

核反应堆厂房结构楼层反应谱的敏感性分析

李忠献, 李忠诚, 沈望霞

2005, 26(1): 44-50.

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摘要:
以某千兆瓦级压水堆核电站反应堆厂房结构为对象,研究了考虑土-结构动力相互作用的硬土场地条件下地基土动态剪切模量的变化对楼层反应谱计算的影响,定量分析了厂房结构楼层加速度反应谱对地基土动态参数变化的敏感性,从而为评估类似硬土场地条件下核反应堆厂房结构抗震安全性提供了一种可供参考的计算方法。

10MW高温气冷堆气体采样分析系统研究

朱江, 王宇澄, 黄志勇, 吴晓东, 姚伟, 牛道青

2005, 26(1): 51-53,83.

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摘要:
10MW高温气冷堆的氦气净化系统由氧化铜床、分子筛床、低温吸附器等主要净化设备及其它辅助设备组成,气体采样分析系统由气相色谱仪、湿度计、红外分析仪组成。在投入HTR-10使用中,其湿度计和红外分析仪均能达到设计要求,实现了对反应堆一回路氦气中H₂O、CO、CO₂的连续监测。其气相色谱仪满足设计要求,实现了对反应堆一回路氦气中H₂、O₂、N₂、CH₄、CO、CO₂的间歇取样分析。

模块式高温气冷堆采用预应力混凝土压力容器的可行性研究

尹清辽, 何树延, 吴莘馨

2005, 26(1): 54-58.

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摘要:
针对模块式高温气冷堆(MHTR)钢制压力容器存在着制造难度大、运输困难和成本高等缺点,开展了对MHTR采用预应力混凝土压力容器(PCPV)的可行性研究。本文简要介绍了PCPV的发展现状与技术特点,分析研究了MHTR采用PCPV作为一回路压力边界部件的技术难点及可行性,给出了MHTR采用PCPV的初步设计方案。对该方案的分析结果表明,将PCPV应用于MHTR在技术上是可行的,不仅能够解决多腔室PCPV的力学问题以及反应堆余热释放等关键技术问题,而且能使MHTR具有更好的安全性和经济性。

波形板汽水分离器性能数值研究

田瑞峰, 张志俭, 陈军亮, 李峰

2005, 26(1): 59-62,87.

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摘要:
采用涡量-流函数法对波形板内的流场进行了数值模拟。采用单颗粒动力学模型,即SPD模型,对波形板内水滴的运动轨迹进行了数值研究,并对波形板分离器的分离效率进行了计算,将计算结果与试验结果进行了比较,讨论了波形板汽水分离器的结构参数对工作性能的影响。研究结果表明,对波形板进行板型设计时,偏折角不宜大于45°;波形板分离器进口湿度较小时可以优先选用无疏水槽的波形板分离元件,如果湿度较大,则要优先选用有疏水槽的分离元件。

岭澳核电站环形吊车静载荷试验的技术改进

陈振伟, 桑淑会

2005, 26(1): 63-64,87.

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摘要:
为保证岭澳核电站环形吊车载荷试验(特别是双钩联合抬吊静载试验)的顺利进行,对环形吊车的试验工具和试验方法进行了技术改进。本文简要介绍了百万千瓦级压水堆核电站环形吊车静载荷试验的技术要求、常规试验方法和岭澳核电站环形吊车静载荷试验的改进措施。

热轧温度对N18新锆合金板材织构的影响

彭倩, 刘彦章, 赵文金, 孙长龙

2005, 26(1): 65-69.

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摘要:
研究了N18新锆合金在α/(α+β)相变点附近不同热轧温度对板材织构的影响。结果表明,N18合金板材经热轧、冷轧及再结晶退火加工后,f_n和fr增加,f_t减小。热轧温度对织构的影响较小。热轧温度高于780℃的几块板材的织构基本一致;与热轧温度为750℃的板材相比,f_n减小,f_t略有增加。温度高于780℃,N18合金中出现β相,并且β相含量随温度升高而增加。750℃时热轧N18合金的形变遵循α相(hcp)的形变机制。780℃至820℃热轧,合金的织构仍由α相的变形所控制,除了锥面滑移和柱面滑移开外,还伴随高温形变机制,晶界分布的β相对晶界滑动机制有促进作用。

1Cr17Ni4不锈钢等离子体喷涂金属涂层的摩擦磨损特性研究

张鹏程, 白彬, 谭兴龙, 邱绍宇

2005, 26(1): 70-74,95.

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摘要:
研究了1Cr17Ni4马氏体型不锈钢表面等离子体喷涂FeCrAlY、NiCrAlY₂O₃和NiCrAlY金属涂层的组织结构和小位移滑动的摩擦磨损特性。采用拉伸方法进一步分析了各涂层的结合强度。结果表明,在该等离子体喷涂工艺下,3种涂层摩擦系数相当,均明显低于1Cr17Ni4不锈钢基材的值;Ni基涂层耐磨性能有所提高,其中NiCrAlY金属涂耐磨性能最好,但FeCrAlY涂层耐磨性能不及基体材料。3种涂层的磨损机制主要为磨粒在磨损中的塑性变形机制和疲劳磨损机制。

Gd₂O₃-UO₂芯块晶粒尺寸的影响因素研究

潘英, 陈怡, 易伟, 左国平, 蒋红曼

2005, 26(1): 75-79.

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摘要:
用光学显微镜和图象分析仪研究了影响Gd₂O₃-UO₂芯块晶粒尺寸的因素。对烧结气氛、混料方式、芯块在烧结炉中的位置、以及在UO₂芯块中添加U₃O₈、草酸铵和助烧剂（Al、Ti、V的氧化物）等给Gd₂O₃-UO₂芯块晶粒尺寸带来的影响进行了研究。结果表明,球磨工艺、添加助烧剂和微氧化气氛烧结等都有利于芯块的晶粒生长,晶粒大小分布均匀;添加U₃O₈和草酸铵对芯块的晶粒生长无明显的影响。

扩展割集矩阵在故障树快速求解方法中的应用

杨宇, 刘晓平, 刘萍, 吴宜灿

2005, 26(1): 80-83.

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摘要:
提出了扩展割集矩阵的概念及其展开规则,并将其应用在故障树快速求解方法中模块最小割集以及故障树最小割集的求解上,同时,利用矩阵形式,结合故障树求解的特点,提出了若干优化策略。

核蒸汽发生器用缓蚀剂的电化学行为研究

徐祺, 黄新泉, 苏兴万, 马韦刚

2005, 26(1): 84-87.

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摘要:
近来的研究表明,添加TiO₂缓蚀剂能有效减缓蒸汽发生器传热管的应力腐蚀开裂(SCC)和晶间腐蚀(IGA)等局部腐蚀,延长蒸汽发生器的使用寿命。本研究以不锈钢为试验材料,对含Ti缓蚀添加剂在热浓碱环境中缓解应力腐蚀开裂的能力进行了初步的电化学研究。结果表明,在热浓碱环境中,含Ti缓蚀剂对不锈钢碱蚀有一定缓蚀效果,而不同浓度的缓蚀剂的缓蚀效果差别不明显。

研究堆运行管理数据库

张新军, 陈伟, 杨军

2005, 26(1): 88-90,95.

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摘要:
以VISUALC++6.0作为开发工具,利用MFC所包含的建立在ODBC和DAO系统上的类,完成了研究堆运行管理数据库系统的研制。该数据库系统包含元件管理、事件管理、运行实验管理和文档管理等4个功能模块。

基于模糊层次分析法的先进核反应堆评价系统研究

张奇, 朱书堂, 周志伟, 高姗姗, 花俊

2005, 26(1): 91-95.

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摘要:
根据核电技术的发展现状及趋势的分析,对核反应堆评价指标的构成、层次分析方法、权重的确定、模糊综合评价方法等进行了研究,并在此基础上开发了先进核反应堆综合评价系统。该系统基于计算机网络环境,可以从不同终端以列表、图形等形式显示评价结果。最后结合典型先进反应堆的特性对评价系统的评价结果做了分析。

留言板

2005年第26卷第1期

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2005年 第26卷 第1期

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