核动力工程

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肖岷, 朱闽宏, 李现锋, 徐树文, 汤晓清

2006, 27(1): 1-4,50.

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摘要:
延伸运行(SO)是指当一回路的硼浓度接近0mg/L时,通过降温和降功率引入反应性,以保证反应堆加深燃耗继续保持功率运行,世界上许多核电厂采用SO。大亚湾核电站成功实施了我国的首次延伸运行。延伸运行作为一个特定的运行模式,需要进行相关的设计论证和安全分析。由于连续或阶跃式的降负荷和降温度,核测量系统和反应堆控制保护系统的参数需要进行特殊设置。按照发电计划的安排,大亚湾核电站的第一次延伸运行于2003年3月11日到3月20日实施,顺利实现了错开大亚湾核电站209大修和109大修的目的。

WIMS-AECL与MCNP和MCBurn程序比较研究

满晓宇, 王侃, 余纲林

2006, 27(1): 5-8,79.

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摘要:
用WIMS-AECL程序和MCNP-4B及MCBurn程序对一系列基准例题和先进CANDU堆全铀、含钍组件进行临界和燃耗计算。WIMS-AECL采用ENDF/B-V和ENDF/B-VI库分别计算。结果表明:对于基准例题,WIMS-AECL采用B-V和B-VI库都能得到比较理想的结果,B-V更好些。对于先进CANDU堆全铀组件和钍基先进核能系统组件,WIMS-AECL采用B-V核数据库结果较好。

ITER中国氦冷固体实验包层模块温度场和氦气流场三维数值分析

肖建军, 周志伟, 杨永伟, 经荥清

2006, 27(1): 9-13.

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摘要:
采用通用计算流体力学软件Fluent对应用于国际热核实验堆(ITER)的实验包层模块(TBM)的第一壁Be、Be球床中子增殖区、Li₄SiO₄陶瓷球床氚增殖区、以及结构材料的温度场和氦气流道内流场进行了三维数值模拟,研究了TBM的温度场及冷却管道内的氦气流场的分布。结果表明,除极小区域外,材料的温度在该材料所允许的工作范围之内;氦气表现出很好的流动和换热特性。

传热管异径布管方式传热系数的数值分析

董其伍, 李静, 刘敏珊, 刘乾

2006, 27(1): 14-17.

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摘要:
针对管壳式换热器,提出一种新的异径管布管方式。运用CFD软件分析了该结构在流量降低时对管侧传热系数的数值影响;得出随着流量的变化,大小管道内流量速度分配变化率有明显不同,且变化率并与管长有关,并在一定的流速范围内,小管抵抗传热系数降低的趋势较为显著。

自然循环过冷沸腾流动不稳定性实验研究

谭思超, 庞凤阁, 高璞珍

2006, 27(1): 18-21,93.

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摘要:
对自然循环过冷沸腾高频脉动进行了实验研究。实验结果表明,高频脉动为声波型脉动。通过实验分析,确定了声波型脉动发生的3种类型和声波型脉动发生的边界,并分析了影响其产生的因素。进一步分析证实汽泡脱离点与声波型脉动的产生和消失有直接关系,据此得出了声波型脉动发生的经验关系式。

蒸汽发生器二回路两相流模拟实验装置

李强, 沈明启, 宋玮

2006, 27(1): 22-24.

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摘要:
由计算机控制的模拟实验台架,是根据压水堆核电站(主要针对秦山核电站)蒸汽发生器的热工参数设计的模拟蒸汽发生器二回路侧热工参数试验的实验台。它可以作为试验平台,用于蒸汽发生器缓蚀剂的动态试验和金属材料的腐蚀考验,促进各种新型缓蚀剂和金属材料在蒸汽发生器中的应用研究的开展。

核反应堆吊篮振动引发中子噪声的实验研究

刘才学, 魏东, 房成春, 何绍群, 胡精华

2006, 27(1): 25-29.

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摘要:
利用临界装置,开展了吊篮振动引发中子噪声实验研究。在反应堆稳定运行工况下,采取随机信号、窄带扫频和单频3种激励方式激励吊篮振动。在最大激励力下,吊篮最大振幅21μm,主要振幅在3～10μm。对中子噪声频谱分析显示,本底中子噪声信号频谱幅度随频率近似呈指数衰减。对临界装置的吊篮,振动引发的中子噪声频谱主要分布在数十Hz以上,容易分辨。研究中采用了高通数字滤波技术,改善了对特征频率的观察和识别。随机力激励吊篮,激发出了吊篮和围板的低、中频振动引发的中子噪声特征谱;窄带扫频激励吊篮,在20Hz～70Hz范围的扫频窄带内,中子噪声频谱主要出现70Hz以上的特征谱线,在70Hz～110Hz范围内,主要出现低于扫频窄带频率的特征谱线,在110～180Hz范围内,主要出现125Hz左右的特征谱线,从180～190Hz起的窄带扫频中,只能激励125Hz左右的特征谱线;30Hz～150Hz频率范围内单频激励吊篮,主要出现几个特征谱峰。由此鉴别出吊篮振动模态频率为76.2、125.0、181、215、239.7Hz。

中子噪声在核反应堆吊篮振动监测中的应用研究

刘才学, 魏东, 房成春, 何绍群

2006, 27(1): 30-33.

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摘要:
通过对临界装置堆芯吊篮激励振动引发中子噪声实验得到的功率谱密度(PSD)进行分析,证实了从中子噪声PSD中获得吊篮振动特性(各阶特征频率)是可行的,并给出了中子噪声探测器PSD幅度与吊篮振动幅度之间的比例因子(刻度因子)的计算方法。针对临界装置测量获得的中子噪声PSD和吊篮振动PSD,实际计算了对应吊篮各阶振型的刻度因子。本文证实,可以通过中子噪声分析,给出吊篮结构的振动频率和振动位移,证实了中子噪声在堆内构件振动监测领域的有效性。

氧化-氢化引起的锆合金焊接件开裂问题

周邦新, 姚美意, 苗志, 李强, 刘文庆

2006, 27(1): 34-36.

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摘要:
3块Zr-4板经过800℃真空热轧扩散焊接的样品,在400℃过热蒸汽中腐蚀150天后会发生重新开裂,用光学显微镜观察样品截面上显微组织的变化;用微区成分分析方法研究了焊接面处与基体成分之间的差别。结果表明:焊接面上C元素的污染引起焊接面耐腐蚀性能的变坏,以及氧化-氢化联合作用导致了焊接面的开裂。

快堆单个燃料组件完全堵流事故的建模及其验证

石晓波, 罗锐, 王洲

2006, 27(1): 37-42.

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摘要:
为了预测正常功率下快堆单个燃料组件入口完全堵流所导致的事故序列,根据SCARABEE-N系列实验建立了相关的计算模型。冷却剂的沸腾及其两相流动的描述采用两流体模型;包壳的流动、燃料的熔化及其塌陷采用类似SURFASS程序的简单方法处理。对于事故后期形成的UO₂-钢混合沸腾池,采用一维半经验模型描述,即:用漂移速度模型来预测空泡份额分布;用修正后的Greene关系式计算沸腾池和壁面之间的传热系数;用焓方法(enthalpy method)求解包裹沸腾池的固化壳的温度场及厚度。为了验证本文建立的模型,对SCARABEE BE+1实验结果进行了校核计算,其结果与实验结果基本吻合。

基于神经网络的蒸汽发生器过程辨识方法研究

彭威, 张大发, 周刚

2006, 27(1): 43-46.

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摘要:
在核电站运行过程中,由于蒸汽流量随负荷变化,蒸汽发生器内沸腾区域的气泡数量因局部压力变化而变化,水位呈现瞬时“虚假水位”现象,给蒸汽发生器的水位特性辨识带来困难。如果处理不当,就会严重影响核电站的安全运行。为了提高蒸汽发生器水位特性的辨识效果,对基于神经网络的蒸汽发生器水位辨识方法进行了研究。辨识模型采用串-并联型辨识结构。网络训练采用Levenberg-Marququardt BP学习算法(LMBP)。仿真结果表明,所提出的方法具有良好的辨识性能。

用蒙特卡罗方法计算光子外照射对人体产生的有效剂量

王丰春, 杨忠勤, 田新珊

2006, 27(1): 47-50.

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摘要:
采用雌雄同体的成人人体模型和蒙特卡罗方法(MCNP4C)计算了环境γ射线外照射对人体产生的有效剂量。为了便于比较,计算中选用了ICRP 74号出版物中给出的20种不同的γ光子能量以及从前向后照射和从后向前照射两种辐照几何源。对计算结果进行比较发现,MCNP4C程序计算得到的结果与ICRP 74号出版物中给出的结果非常吻合。

SPRR-300反应堆辐照孔道中子注量率的MCNP程序计算

窦海峰, 代君龙

2006, 27(1): 51-54.

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摘要:
利用MCNP程序的重复几何结构功能,对SPRR-300的堆芯几何结构进行了简化处理,建立了该堆辐照孔道中子注量率分布计算的数学模型。计算值与实验值的比较结果表明,二者符合很好,验证了本文建立的数学模型的合理性和可行性。

控制棒可移动线圈电磁驱动机构极限承载能力实验研究

马仓, 薄涵亮, 姜胜耀, 张洪超, 孙常龙

2006, 27(1): 55-57.

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摘要:
在清华大学核能与新能源技术研究院的反应堆控制棒可移动线圈电磁驱动机构实验台架上进行了反应堆控制棒可移动线圈电磁驱动机构极限承载能力实验。实验表明,静态极限载荷值随电流增大而呈线性增长;电流为5A时,极限载荷值最大为2276N;热态时,线圈极限载荷有明显下降,下降幅度为12%。动态极限推力随电流增长呈线性增长趋势,并且与运行速度有关。

基于热胀冷缩原理的TACR压力管与排管间非能动热开关设计

徐良旺, 贾宝山, 俞冀阳

2006, 27(1): 58-61,65.

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摘要:
提出了一种可应用于钍基先进CANDU型反应堆(TACR:Thorium-based Advanced CANDU Reactor)压力管与排管间的非能动热开关设计方案。该方案应用金属的热胀冷缩性质,通过热胀冷缩部件推动开关滑块移动来控制压力管与排管间的传热介质种类,以改变压力管与排管之间的热阻。该方案在满足TACR正常运行工况下对压力管和排管间高热阻要求的同时,能够在事故工况下降低二者之间的热阻导出余热。由于利用了金属热胀冷缩性质作为推动力,并利用改变传热介质种类来改变热阻,因此,高度的可靠性和有效性是该方案设计的特点。

脉冲堆快中子实验装置设计

江新标, 刘书焕, 仲云红, 张文首, 陈伟, 王伟

2006, 27(1): 62-65.

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摘要:
本文利用蒙特卡罗方法和离散坐标法设计了满足器件辐照效应研究的脉冲堆快中子实验装置。采用SAND-II多箔活化法和热释光剂量片法对装置参数进行了测试分析,验证了装置设计参数与实验测量值符合一致。

对冲式止回阀原理及启闭特性分析

韩旭, 周羽

2006, 27(1): 66-69.

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摘要:
压水堆核电站主泵工况变化时,由于止回阀阻止流体逆流,回路会发生程度不同的水击现象。水击严重时不但会产生瞬时超压,危害压力边界,也可能造成止回阀失效。对冲式止回阀是一种新原理止回阀,是为解决传统止回阀关闭时产生的严重水击现象而设计的。分析和实验表明对冲式止回阀能有效地解决回路的水击问题,也能可靠地阻止流体逆流。

核级除雾器除雾效率的测量

黄云峰, 张振中, 江锋, 叶璲生

2006, 27(1): 70-72,89.

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摘要:
除雾器除雾效率的测量是除雾器研制过程中必不可少的重要环节。本文通过对国内新研制除雾器以及国外MSA型除雾器除雾效率的测量研究,建立了一套准确、稳定的除雾器除雾效率检测系统,该系统采用水量称量法计算计重效率,利用撞击采样和显微镜观测法计算计数效率。实验结果表明,系统具有稳定、可靠以及测量数据准确等优点。

可移动线圈电磁驱动控制棒快速落棒实验研究

孙常龙, 薄涵亮, 姜胜耀, 张洪超, 马仓, 王金华, 秦本科

2006, 27(1): 73-75.

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摘要:
可移动线圈电磁驱动机构是一种新型的反应堆控制棒驱动机构。对该型控制棒驱动机构本文进行了快速落棒实验,得到了各种工况的落棒时间和特性。还分析了造成落棒特性差异的原因,总结出了快速落棒的规律。结果表明:控制棒可移动线圈电磁驱动机构样机断交流时的落棒时间比断直流的时间长;控制棒落棒时间随着配重的增加而缩短;断电后电磁线圈中的剩余电流对落棒时间有较大的影响,断交流比断直流时的落棒时间增加300～700ms

蒸汽发生器一级汽水分离器两相流动数值模拟

黄伟, 陈五星, 张文其, 王海松, 何劲松

2006, 27(1): 76-79.

摘要(6) PDF(0)

摘要:
采用计算流体力学方法并采用非结构化网格和多块网格技术对流动区域进行了网格划分,用两相流模型对蒸汽发生器一级汽水分离器两相流动进行模拟,得到了汽-液两相流动细节,将出口蒸汽干度与蒸汽发生器热工水力专用计算程序计算结果进行比较,吻合良好。

核电站控制保护及辅助系统仿真方法研究

胡锐, 杨燕华, 林萌, 张荣华

2006, 27(1): 80-84.

摘要(5) PDF(0)

摘要:
分析了大亚湾核电站控制保护及辅助系统仿真模型,采用面向对象编程方法以自编软件形式对大亚湾核电站模型进行模拟,并在开发过程中采用UML统一建模语言进行分析设计,实现了对该大亚湾核电站控制与保护系统的动态仿真。瞬态工况测试结果显示该仿真能较好地模拟反应堆一、二回路的控制与保护功能。本仿真程序具有通用、便携以及廉价等优点。

基于分形盒维数的汽轮机转子振动故障诊断的实验研究

樊福梅, 梁平, 吴庚申

2006, 27(1): 85-89.

摘要(9) PDF(0)

摘要:
汽轮机转子是汽轮机故障预测及诊断问题的一个重要方面。利用振动信号或状态量对设备进行诊断,是设备故障诊断中最有效、最常用的方法。本文在Bently实验台上进行了实验,模拟电站汽轮机转子的不对中、不平衡、碰摩和轴承松动4种故障的振动过程。根据汽轮机故障的分形特征,采用分形盒维数方法进行了不同故障试验数据的分形盒维数研究计算。结果表明:碰摩状况下的轴心轨迹最为混乱且呈现雪花状,其对应的分形盒维数也最大;不平衡时的轴心轨迹较为平滑,其对应的分形盒维数最小;不对中故障及松动故障的分形盒维数居中。因此,分形盒维数在进行汽轮机转子故障类型诊断时有更好的区分度。

核电站常规设备质量保证分级方法

李平, 李世昌

2006, 27(1): 90-93.

摘要(11) PDF(0)

摘要:
根据系统、规范的质量保证分级方法对设备进行分级,可以合理地分配有限的资源,确保核电站关键设备的质量。本文结合对我国岭澳核电站一期工程项目中常规设备的分级方法的介绍,分析了分级的目的,对岭澳一期项目中常规设备分级中存在的问题,给出了既能实现合理分配资源,又具有较强可操作性的核电厂常规设备分级方法。

磷酸锆-磷钼酸铵复合离子交换剂提取铯

邓启民, 李茂良, 程作用

2006, 27(1): 94-96.

摘要(6) PDF(0)

摘要:
研究了浸泡法合成磷酸锆-磷钼酸铵(ZrP-AMP)复合离子交换剂及其在酸性条件下吸附解吸铯,并对硝酸铀酰溶液吸附进行了研究。研究结果表明,提高反应物中盐酸量可以合成能进行柱分离操作的磷酸锆颗粒,ZrP-AMP对铯的交换容量可以达到59mg/g,回收率可以达到80%。

留言板

2006年第27卷第1期

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