核动力工程

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

刘玉华, 吴宏春, 周永强

2007, 28(1): 1-4,8.

摘要(4) PDF(4)

摘要:
提出了一种准一维的修正计算方法,该方法根据不同批次燃料在堆芯中的实际位置进行相对功率修正,外围组件可定义成多批,以考虑边界位置不同的影响。与传统的点堆模型相比,准一维的修正计算方法能更精确地描述多循环实际换料装载情况。用此方法对秦山一期核电厂堆芯的前6个循环进行校核计算,并与单循环三维堆芯燃料管理计算程序RSIM的计算结果比较。结果表明,循环燃耗最大偏差为2.89%,卸料燃耗最大偏差为1.30%,卸料燃耗最大偏差约为点堆模型的1/3。

应用精细时程积分法求解点堆中子动力学方程组

章喜喜, 何彬, 付广智

2007, 28(1): 5-8.

摘要(7) PDF(1)

摘要:
精细时程积分法是一种绝对稳定的显式积分方法。本文提出了用精细时程积分法求解点堆中子动力学方程组,给出了计算实例。结果表明,在大的时间步长条件下,精细时程积分法能很好地解决了点堆中子动力学方程组的刚性问题,同时具有计算过程简洁、速度快和精度高的特点,可用于反应堆的安全分析和仿真计算。

多群蒙特卡罗程序MCMG的开发与基准校验

蒋校丰, 栾兴峰, 邓力

2007, 28(1): 9-12,17.

摘要(7) PDF(1)

摘要:
基于连续能量蒙特卡罗程序MCNP开发了多群蒙特卡罗程序MCMG。利用由栅元程序WIMS产生的随燃耗变化的多群宏观均匀化截面取代连续能量点截面,大大提高了程序的计算速度,同时也解决了蒙特卡罗程序不能进行燃耗计算等问题。针对输运修正引起的自散射截面导致的负概率抽样现象,提出了一种非负修正方法,并用基准计算验证了该方法的正确性。

加速器驱动快-热包层耦合次临界系统的性能研究

蒋校丰, 谢仲生

2007, 28(1): 13-17.

摘要(6) PDF(1)

摘要:
通过研究表明:加速器驱动快-热包层耦合次临界系统(ADFTS)具有同时高效嬗变锕系元素(MA)和裂变产物(FP)的优点。从中子物理学角度,对ADFTS的能量放大行为进行了分析,提出了快包层中子放大系数和快-热包层中子耦合系数的概念,并给出了中子放大系数的计算方法。对加速器驱动次临界系统的增殖能力进行了研究。研究表明,ADS具有比常规临界反应堆更高的增殖能力。

用于复杂环境下中子时空动力学计算的简化球谐函数方法

曹良志, 吴宏春, 姚栋

2007, 28(1): 18-21.

摘要(7) PDF(1)

摘要:
将简化球谐函数(SP_N)方法用于离散输运时空动力学方程的角度变量,应用有限元方法离散其空间变量,用全隐式向后差分离散时间变量,用时间积分法求解缓发中子先驱核浓度方程,建立了复杂环境下输运时空动力学计算的理论模型。根据该模型编制了非结构网格多维输运时空动力学计算程序,数值计算结果表明,该方法可以应用于复杂环境下中子输运时空动力学计算。

供热堆格架力学性能试验研究

蒋跃元, 施继斌, 徐勇

2007, 28(1): 22-25,31.

摘要(6) PDF(1)

摘要:
200MW供热堆定位格架主要由条带,围带和角部片簧组成。其141个栅格排列成12×12-3的缺一角的准正方形结构形式。论述了燃料组件工作时,格架三弯弹簧的预变形范围及其夹持力大小。在特制的加力试验台上采用电阻应变计测量载荷与数字式位移计测量变形的方法对1:1的全尺寸定位格架进行了一系列力学性能试验,包括3种三弯弹簧及刚性支撑的载荷-变形试验,格架整体强度与刚度试验。结论表明:供热堆定位格架的力学性能完全满足200MW供热堆燃料组件的设计要求。

具有内表面裂纹高压厚壁圆管的疲劳寿命分析

宋顺成, 黄建文, 许湘

2007, 28(1): 26-31.

摘要(5) PDF(1)

摘要:
从K_I的基本表达式出发,利用Schmitt-Keim影响系数并考虑压力介质的影响,对两支具有初始裂纹的模拟管进行了K_I计算。计算K_I达到K_Ic的裂纹深度,与实验一致。本文将Paris方程作为厚壁圆管内表面裂纹扩展速率模型并给出方程系数,计算结果与实验结果相吻合。在此基础上计算了实验模拟管的疲劳寿命,给出了压力-疲劳寿命关系曲线。不失一般性,给出具有内表面裂纹高压厚壁圆管的疲劳寿命保守计算。

He冷却试验包层模块的热-力耦合分析

李明海, 史光梅, 王晓宇, 胡刚, 张国书

2007, 28(1): 32-35.

摘要(6) PDF(1)

摘要:
试验包层模块(TBM)是国际热核聚变实验堆(ITER)的关键核心组件,其设计涉及多学科综合优化分析。本文介绍了He冷却固态增殖试验包层的设计概念,并应用热-力耦合模拟方法对所提出的包层概念模型的热力响应特性进行分析。结果表明,包层内部各区域的最大温度值和最大应力值均未超过材料容许的限值,所提出的包层设计概念在正常运行工况下是安全可靠的。

临界热流密度查询表的现状及其存在的问题

单建强, 朱玉隆, 李昌莹, 谭顺强, D. C. Groeneveld

2007, 28(1): 36-40.

摘要(6) PDF(1)

摘要:
CHF查询表(LUT)已广泛用于核反应堆热工水力及安全分析程序中。从2005和1995版LUT的区别可以发现,2005 LUT主要对网格、过冷沸腾区进行预测;并对极限含汽量区(LQR)的预测和光滑函数的选取进行了改进,得到了更高的预测精度和更完善的参数趋势预测。最后分析了LUT需要进一步解决的问题。主要如下:低流速区的预测;直径对CHF的影响;接近临界压力点区域的预测。

临界热流密度的人工神经网络预测法

武俊梅, 苏光辉

2007, 28(1): 41-44.

摘要(5) PDF(1)

摘要:
本文成功地训练了3种用于预测临界热流密度(CHF)的人工神经网络,其输入参数分别是系统压力、质量流速、平衡含汽量;其输出参数是CHF。通过人工神经网络,分析了压力、流量、热平衡含汽量和进口过冷度对CHF的影响,且成功地将人工神经网络应用于CHF的预测中,预测结果与实验值符合很好。分析结果表明:人工神经网络训练的3种类型中,类型II的预测精度最高,可达±10%。

两种不同类型FCI的机理对比研究

陈凌海, 罗锐, 王洲, 杨献勇

2007, 28(1): 45-48.

摘要(4) PDF(1)

摘要:
高温熔融物质和冷却剂之间相互作用(FCI现象)时,会引起蒸汽爆炸。反应堆中经常使用的冷却剂是水和钠。为了解决反应堆安全性问题,国外分别对不同堆型做了一系列FCI的实验,但对水和钠在FCI中起的不同作用并未见到系统研究的报道。我国尚没有条件做这种耗资大、难度高的实验,对FCI的研究也几近空白。本文试图通过冷却剂为水和冷却剂为钠的FCI现象的机理分析,提取实验数据并建立数值模型,为快堆安全分析提供可靠的判断依据。

RELAP5程序与三维时空中子动力学模型的耦合以及改进研究

桂学文, 骆邦其, 蔡琦

2007, 28(1): 49-52,86.

摘要(3) PDF(1)

摘要:
引入堆芯物理计算的两群三维时空中子动力学模型,对RELAP5程序的点堆中子动力学模型进行了改进,同时设计了可视化界面,可方便地实现人-机交互操作。计算结果与实际应用表明,改进后的RELAP5程序计算功能和精度得到提高,使用更加方便,在核动力装置的仿真方面有很好的应用前景。

两流体模型在环形窄缝内的应用研究

陈军, 杨燕华, 赵华

2007, 28(1): 53-57.

摘要(6) PDF(1)

摘要:
采用EPRI最新开发的Chexal-Harrison相壁相间摩擦模型和简化的相壁相间传热模型,构造了适用于环形窄缝内沸腾传热和流动的两流体模型,并编制了热工水力计算程序——THYME程序。与实验数据比较,分析了环形窄缝套管在不同负荷下Relap5/Mod3.2程序和本文程序的计算结果。计算结果表明,Relap5/Mod3.2低估了环形蒸发管的蒸汽温度,本文计算结果与实验数据较为一致。

低压低干度自然循环流量漂移和热虹吸现象的动态模拟

王建军, 杨星团, 姜胜耀

2007, 28(1): 58-62.

摘要(5) PDF(1)

摘要:
采用一维两相4方程漂移流模型编制程序,对5MW核供热堆模拟实验回路中发生的流量漂移现象进行数值模拟,同时分析热虹吸的机理,并对其进行动态模拟。结果表明,该程序可以对自然循环系统的静态不稳定性进行模拟,对流量漂移现象的模拟基本与实验相符。

脉动流通道内带纵向涡发生器动态特性研究

吴峰, 王秋旺, 王令, 王刚, 黄军, 黄彦平

2007, 28(1): 63-67.

摘要(4) PDF(1)

摘要:
对单侧带有周期性分布纵向涡发生器通道内的流动与传热动态特性进行了非稳态三维数值模拟;通过数值仿真的方法研究了带纵向涡发生器通道在进口流速呈正弦波周期性脉动扰动下出口平均温度的响应特性;分析了进口脉动流脉动频率对纵向涡发生器传热通道动态特性的影响规律。结果表明:在脉动流动的影响下纵向涡发生器的传热能力得到了强化,随着脉动频率的增加传热强化程度得到了进一步加强。

整体针翅管流动阻力特性实验研究

丁铭, 阎昌琪, 孙立成

2007, 28(1): 68-71.

摘要(8) PDF(1)

摘要:
对润滑油竖直纵向冲刷下的整体针翅管进行了阻力特性的实验研究。通过分析针翅管的翅高、节距和加工方向对针翅管阻力系数的影响,发现整体针翅管的流动阻力明显高于光管的流动阻力,不同结构参数的针翅管的阻力系数差别较大。在各影响因素中,翅高的影响占主导地位,阻力系数随着翅高的增加而成倍增加。由于三维翅片表面对流动的扰动和破坏,当润滑油的雷诺数达到200～300时,流动阻力曲线将发生转折。

气-液两相泡状流在摇摆状态下的摩擦压降计算

曹夏昕, 阎昌琪, 孙中宁

2007, 28(1): 72-77.

摘要(6) PDF(1)

摘要:
在常温下对光滑的有机玻璃管内单相水和气-液两相泡状流在两种不同摇摆角度和3种不同摇摆周期下的摩擦压降特性展开了研究。结合实验数据,提出了摇摆状态下的单相水摩阻系数的计算关系式。计算关系式不仅能够反映摩阻系数随时间变化的周期动态特征,而且计算结果与实验结果符合很好。在此基础上,运用均相流模型,对摇摆状态下两相泡状流的摩擦压降进行计算。结果发现,计算值与实验值的相对误差在±25%以内。

超亲水特性传热面上水喷流冷却时的沸腾换热特性实验研究

刘振华, 秋雨豪

2007, 28(1): 78-82.

摘要(5) PDF(1)

摘要:
研究了在纳米材料涂层形成的超亲水材料传热表面上水喷流冷却时的沸腾换热特性,并与普通金属面上的喷流沸腾特性进行了比较。介绍了流动条件、加热方式、加热条件、超亲水材料涂层等条件对高温沸腾换热、临界热流密度的定量影响和一些基本换热规律。实验发现,超亲水传热表面对沸腾换热特性有十分显著的影响,超亲水传热面强化了喷流沸腾临界热流密度。

直流蒸汽发生器滑模模糊控制

张桂凤, 施小成, 孙铁利, 熊晋魁, 张洪国

2007, 28(1): 83-86.

摘要(4) PDF(1)

摘要:
直流蒸汽发生器对控制的要求较高。滑模控制的鲁棒性使系统对不同的负荷变化、不同的外界干扰不敏感,模糊控制简化了控制器的设计,减弱由滑模变结构引起的抖振现象,能实现更好的控制效果。本文主要阐述了一种不用系统模型的滑模模糊控制器对直流蒸汽发生器进行控制的设计方法,仿真结果表明该控制器的控制效果较理想。

微型堆闭环控制系统设计中的安全考虑

陈羽, 郭诚湛, 王里玉, 孙慧斌, 赵海歌

2007, 28(1): 87-89,104.

摘要(6) PDF(1)

摘要:
简要介绍了深圳大学改造后的微型堆双计算机联网闭环控制系统的结构以及在功率控制、安全保护等方面设计时所考虑的安全原则和采取的相应措施。这些措施包括:限制反应堆的后备反应性、采用合适的双控制棒运行方式、机控/手控的停堆与紧急停堆保障、设定了运行限值/保护系统整定值/自动停堆的条件、采用双计算机联网实时监测运行参数与数据共享等,并讨论了可能的事件及其对策。由于对关键的运行参数均采用2套独立的系统进行冗余检测,保证了保护系统的冗余与独立性,提高了控制系统的安全可靠性。

先进超导托卡马克实验装置等离子体密度远程控制系统

张明新, 罗家融, 李贵明, 王华, 赵大政, 徐从东

2007, 28(1): 90-93.

摘要(6) PDF(1)

摘要:
在先进超导托卡马克实验装置实验阶段,与密度控制有关的实验数据和信息存储在实验现场的计算机系统中,对这些数据进行分析研究时需要到现场才能采集或获取。设计了托管控件,用于等离子体密度远程控制系统业务逻辑的封装,实现了增强型的B/S计算结构,解决了远程控制过程中复杂的科学计算,并实现了实验进程的同步监视。还在数据交换机制中部署了Web Services和Data File Services两层服务,有效地维护了数据传数链路的松散耦合特性。实验证明,它不仅实现了密度的远程控制功能;而且在目前的托卡马克实验情况下,具有较好的数据传输性能。

核电厂风险指引管理研究

王朝贵

2007, 28(1): 94-98.

摘要(5) PDF(1)

摘要:
风险指引管理是确定论与概率论方法相结合的一种新的安全管理模式。为了促进我国这项工作的开展,有必要对国内外的相关法规、标准和实践进行全面和系统的研究。本文介绍了核电厂风险指引决策的基本原则、方法与风险接受准则,讨论了风险指引决策对概率安全评价(PSA)的要求,并对我国核电厂采用风险指引管理提出了建议。

严重事故下安全壳内氢气浓度场分布影响因素的初步研究

肖建军, 周志伟, 经荥清

2007, 28(1): 99-104.

摘要(6) PDF(1)

摘要:
利用计算流体力学程序FLUENT和GASFLOW,采用不同的湍流模型,研究了核电站严重事故下氢气在安全壳内的传输与混合过程。计算结果表明,FLUENT中的RNG k-ε模型能够较好的模拟氢气的质量扩散,动量扩散和湍流脉动特征;FLUENT中的标准k-ε模型和GASFLOW中的k-ε模型能得到工程上可以接受的计算结果;而GASFLOW中代数模型未能较好地模拟氢气的质量扩散和动量扩散,氢气的浓度场分布与其他模型的计算结果存在较大的差别。同时,本文对混合气体中的水蒸汽浓度和气体的质量流速对安全壳内氢气浓度分布的影响进行了初步研究。研究表明,破口气体的密度和流速是影响氢气浓度场的重要因素;混合气体密度越小、流速越大,则有更大的浮力和初始动量作用于气体。湍流模型的选择和对浮力驱动的湍流射流的模拟是影响严重事故下氢气在安全壳内的分布模拟结果的重要因素。

基于BP神经网络的核安全文化星级评价体系

焦晓佑, 宋守信, 吴俊勇

2007, 28(1): 105-109,114.

摘要(6) PDF(1)

摘要:
为了加强核电安全文化建设,本文提出了一种对核电安全文化进行科学、全面评价的方法。并根据核电安全文化的特点,以SMART准则为依据,从安全意识、安全价值观、安全行为、安全现状等方面确立了24项安全文化评价指标,提出了安全文化星级划分标准,并在Visual Basic 6.0平台上建立了基于BP神经网络的安全文化星级评价体系。通过泛化能力测试,该体系能准确地评价出核电安全文化发展到了什么阶段,具有良好的可行性和有效性,操作简便,易于推广。

基于RS-FNN的核电厂设备智能故障诊断方法的研究

刘永阔, 夏虹, 谢春丽, 陈志辉, 陈宏霞

2007, 28(1): 110-114.

摘要(6) PDF(1)

摘要:
将粗糙集(RS)理论与模糊神经网络(FNN)相结合,能充分发挥各自的优点。本文利用RS方法对知识的约简技术,从大量的原始数据中提取精简的规则,基于这些规则建立的FNN网络具有更好的拓扑结构,学习速度大大提高、判断准确、容错能力强,具有更高的实用价值。为了验证该方法的有效性,以核电厂设备蒸汽发生器U形管破裂等故障为例,进行了仿真实验研究。诊断结果表明,将基于RS理论的FNN智能故障诊断方法引入核电厂设备故障诊断中是可行的,并且具有简单方便、计算量小、诊断结果可靠等特点。

CARR堆反应堆厂房通风系统设计

李建敏, 荣峰

2007, 28(1): 115-119.

摘要(6) PDF(1)

摘要:
参考规范要求及德国FRMⅡ反应堆的设计经验,并根据各房间的污染程度和人员停留情况,经辐射防护计算,综合确定了反应堆厂房各工艺间通风换气次数。厂房通风系统采用了直流式,系统按层划分,每层设一套通风及空气净化系统。在穿过操作大厅密封边界的通风管道上冗余设置密闭式快速隔离阀,保证在厂房密封性试验压力(12.5kPa)作用下其内外泄漏率均为0,以确保在反应堆事故工况下,放射性物质不致通过通风系统贯穿件泄漏到外部空间。系统设计采用了钢制直连式(或联轴器)风机以及不锈钢整体式空气净化装置。

N18锆合金的氢致α/β相演化研究

刘彦章, 赵文金, J-L Béchade, T. Guilbert

2007, 28(1): 120-123,134.

摘要(6) PDF(1)

摘要:
用Setaram Multi HTC高灵敏热分析仪在准平衡和动态两种情况下对一组经过电解渗氢/均匀化退火处理的N18锆合金的相变进行了研究。结果表明,随着氢含量的增加,N18的α/β相转变温度逐渐降低,并且β相转变越多,氢含量的影响越小;用JMAK模型可以很好地模拟氢对N18合金相演化过程的影响。

基于高层体系结构的压水堆运行控制虚拟仿真

林亚军, 张大发, 房保国

2007, 28(1): 124-127,134.

摘要(7) PDF(1)

摘要:
在对压水堆主回路系统分析的基础上,设计了基于高层体系结构(HLA)的主回路系统仿真的联邦成员构成和实现主回路系统虚拟仿真的体系结构。在VR-Link/RTI构建分布式网络平台的基础上,对在VC++程序中结合MATLAB和Vega编程的方式实现数学模型解算、三维视景和二维态势联邦成员的方法进行了研究。HLA的开放性和仿真的重用性使得本系统设计很容易扩展实现整个核动力系统的虚拟仿真。

中性水质中催化联氨除氧效果试验研究

温菊花, 王争光, 邱添, 李勇

2007, 28(1): 128-130.

摘要(4) PDF(1)

摘要:
介绍了中性水质中催化剂用量对催化联氨除氧效果的影响。试验条件为:温度10℃、20℃、30℃,初始溶解氧含量分别为10.0～10.8 mg/L(10℃)、8.2～8.6 mg/L(20℃)、7.0～7.4 mg/L(30℃),联氨用量为水中初始溶解氧含量的6倍、3倍。试验结果表明,催化剂用量为600～50μg/L时,水中溶解氧含量均可降至100μg/L以下。

反应堆压力容器旧顶盖处置

范立明

2007, 28(1): 131-134.

摘要(5) PDF(1)

摘要:
大亚湾核电站分别在2003年3月和2004年11月实施了反应堆压力容器顶盖更换。本文介绍了大亚湾核电站反应堆旧顶盖处置的方案、旧顶盖包装体的设计原则、结构设计、旧顶盖的清洁、涂漆和包装以及现场实施过程。其结果表明,反应堆旧顶盖处置的方案可行,其反应堆旧顶盖包装体的设计和现场实施达到了满意的效果。其经验对我国大型放射性固体废物的处置具有参考价值。

留言板

2007年第28卷第1期

留言板

2007年 第28卷 第1期

2007年第28卷第1期