检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2024年第S2期45卷 156-162页

作者：邓志光李政希何亮吴茜朱加良朱毖微徐涛王海麟中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

核电厂传感器故障后果严重,而核电厂一回路系统和设备的固有复杂性为基于精确数学模型的传感器故障诊断带来了困难。本文提出了一种将深度学习算法与时频分析相结合的核电厂传感器智能故障诊断方法,将信号识别问题转化为图像识别问题。... 详细信息

核电厂传感器故障后果严重,而核电厂一回路系统和设备的固有复杂性为基于精确数学模型的传感器故障诊断带来了困难。本文提出了一种将深度学习算法与时频分析相结合的核电厂传感器智能故障诊断方法,将信号识别问题转化为图像识别问题。先利用连续小波变换(CWT)对核电厂典型传感器7种常见健康状态的时序信号进行处理,以生成捕捉故障信号特征的时频图;然后以预处理和标记的数据集训练经通道注意力机制(CA)改进的卷积神经网络(CNN)模型,提取时频图的细微图像特征,基于这些特征识别和隔离传感器故障。该方法不需建模和设计阈值,鲁棒性强,准确率达到97%以上,通过与长短期记忆(LSTM)神经网络、一维卷积神经网络(1D-CNN)等典型深度学习网络的诊断效果对比,验证了改进CWT-CNN的有效性和优越性。

关键词：核电厂传感器故障诊断时频图卷积神经网络(CNN) 通道注意力机制(CA)

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多跨弹性支撑燃料棒振动特性分析方法

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核技术 2025年第4期48卷 182-189页

作者：丁育哲李伟任全耀李垣明纪谢天田文喜章静巫英伟贺亚男王明军苏光辉秋穗正西安交通大学核科学与技术学院西安710049 中国核动力研究设计院成都610213

为获取压水堆中多个定位格架约束下的细长柔性燃料棒的振动行为,建立了一种能够合理表征燃料棒动力学特性的振动分析方法,将格架约束作用等效成拉压弹簧及扭转弹簧,基于欧拉梁理论建立了多跨弹性支撑燃料棒力学模型,并构建了整段梁的位... 详细信息

为获取压水堆中多个定位格架约束下的细长柔性燃料棒的振动行为,建立了一种能够合理表征燃料棒动力学特性的振动分析方法,将格架约束作用等效成拉压弹簧及扭转弹簧,基于欧拉梁理论建立了多跨弹性支撑燃料棒力学模型,并构建了整段梁的位移函数并结合能量原理法获得了振动模态;通过引入辅助项改善边界不连续现象并具有较好计算精度。基于上述方法分析了定位格架约束作用对燃料棒振动特性的影响规律:格架等效后的拉压弹簧刚度是燃料棒固有频率变化的主要影响因素,而扭转弹簧的影响仅在拉压刚度较高时显著。

关键词：改进傅里叶级数法多跨连续梁振动特性模态分析

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燃料组件定位格架冲击屈曲仿真分析方法与屈曲行为研究

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核动力工程 2024年第3期45卷 161-169页

作者：刘胜李朋洲杨翊仁中国核动力研究设计院成都610213 西南交通大学力学与航空航天学院成都610031

燃料组件定位格架作为反应堆堆芯的重要部件,其动态屈曲行为直接关系着反应堆结构的安全。本文建立了燃料组件定位格架多次重复冲击仿真分析方法,对比了单次简单冲击仿真、多次重复冲击仿真结果与试验结果的差异,讨论了仿真分析方法对... 详细信息

燃料组件定位格架作为反应堆堆芯的重要部件,其动态屈曲行为直接关系着反应堆结构的安全。本文建立了燃料组件定位格架多次重复冲击仿真分析方法,对比了单次简单冲击仿真、多次重复冲击仿真结果与试验结果的差异,讨论了仿真分析方法对格架冲击动态屈曲行为的影响。研究发现:多次重复冲击仿真分析方法能够模拟试验重复冲击的累积变形过程,其仿真结果与试验结果吻合更好;多次重复冲击仿真和试验的冲击力-冲击初速度曲线在屈曲点附近形成屈服平台,屈服平台内回弹系数和冲击动刚度维持稳定,屈服平台后冲击力快速下降,同时回弹速度与回弹系数剧烈变化,单次简单冲击仿真的冲击力和回弹速度在屈曲点后维持稳定并缓慢增长;屈曲前,冲击加速度时程曲线具有近似对称特征,随着冲击初速度的增加,冲击回弹阶段出现“拖尾”,加速度曲线对称性破坏;多次重复冲击仿真和试验的格架屈曲变形表现为以底部横向剪切变形为主的一阶屈曲破坏,单次简单冲击仿真无法准确预测屈曲形态。本文提出的多次重复冲击仿真分析方法能建立更准确的分析模型,并更准确地揭示定位格架屈曲试验中的动态力学行为。

关键词：定位格架冲击屈曲重复冲击冲击力回弹系数冲击动刚度

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紧密栅棒束通道氦氙混合气体流动传热特性数值模拟研究

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核动力工程 2024年第4期45卷 53-60页

作者：张嘉鑫鲍辉丛腾龙顾汉洋上海交通大学核科学与工程学院上海200240 中国核动力研究设计院成都610213

针对氦氙冷却高温气冷堆堆芯设计和分析需求,本研究建立了一套涵盖物性模型、湍流模型与湍流普朗特数模型的氦氙混合气体三维流动传热模型,并基于此模型开展了棒束通道内氦氙混合气体流动传热数值分析,研究几何参数和运行参数对相关特... 详细信息

针对氦氙冷却高温气冷堆堆芯设计和分析需求,本研究建立了一套涵盖物性模型、湍流模型与湍流普朗特数模型的氦氙混合气体三维流动传热模型,并基于此模型开展了棒束通道内氦氙混合气体流动传热数值分析,研究几何参数和运行参数对相关特性的影响规律。结果表明:包壳存在会对紧密栅棒束通道内流动传热带来较大的周向非均匀性,在子通道模拟及整体三维数值模拟中均应考虑包壳导热影响;除包壳外,紧密栅棒束通道内氦氙流动传热则主要受栅径比影响,同一工况下栅径比越大,混合气体对流换热越强烈。

关键词：紧密栅棒束氦氙混合气体流动传热特性

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反应堆冷却剂流量质量位异常分析与处理

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核动力工程 2024年第3期45卷 263-267页

作者：刘丹会徐涛朱加良何正熙秦越李卓玥石亚东中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

针对海南昌江核电1、2号机组调试期间发生的单泵运行时环路上3个流量计全部超量程触发质量位异常现象,从反应堆冷却剂流量信号测量原理、停堆保护逻辑和质量位设置原则入手,对环路流量测量方法及冷停堆状态下流量信号实测数据进行了分... 详细信息

针对海南昌江核电1、2号机组调试期间发生的单泵运行时环路上3个流量计全部超量程触发质量位异常现象,从反应堆冷却剂流量信号测量原理、停堆保护逻辑和质量位设置原则入手,对环路流量测量方法及冷停堆状态下流量信号实测数据进行了分析研究,指出现设计流量信号物理量程无法包络多种运行工况下的相对流量值。根据分析,需对流量计测量范围进行调整,使其输出的4~20 mA电流换算后对应的工艺流量量程从0~120%FP(FP为满功率)调整为0~129%FP(环路流量信号显示为X%FP,表示当前流量为相对满功率运行时流量的X%),并在调试期间将正常满功率运行时的流量计输出电流标定至13.615 mA。

关键词：环路流量弯管流量计质量位异常

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L-PBF制造GH3536热处理与激光冲击强化复合调控

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焊接学报 2025年第1期46卷 15-23页

作者：刘怡方学伟汤可鑫黄科西安交通大学精密微纳制造技术全国重点实验室西安710049 中国核动力研究设计院先进核能技术全国重点实验室成都610213 中国核动力研究设计院核能增材制造实验室成都610213

文中针对激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,L-PBF)制造的GH3536样品,采用了不同的后处理工艺,并对其微观组织、力学性能和残余应力进行了分析.结合激光冲击强化技术,开展了构件表面残余应力调控,探究了热处理与激光冲击强化工艺... 详细信息

文中针对激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,L-PBF)制造的GH3536样品,采用了不同的后处理工艺,并对其微观组织、力学性能和残余应力进行了分析.结合激光冲击强化技术,开展了构件表面残余应力调控,探究了热处理与激光冲击强化工艺顺序对残余应力的影响.结果表明,热处理中巨大的冷却应力撕裂了部分孔隙,同时,热处理不能完全消除构件表面约为+90 MPa的残余拉应力.随着冲击次数增加,残余应力的改善效果更显著,冲击两次后构件近表面呈现残余压应力状态,约为−350 MPa.相比在热处理前进行激光冲击强化,在热处理后进行强化更有利于残余拉应力的调控,从而实现性能的综合提升.文中研究结果为GH3536构件的增材制造及后处理工艺提供了新的思路,同时为其在航空航天领域的工程应用奠定基础.

关键词：激光粉末床熔融 GH3536 激光冲击强化热处理力学性能

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锆合金氧化膜及基体中氧的扩散

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原子能科学技术 2024年第1期58卷 175-180页

作者：张君松吴军廖京京韦天国龙冲生中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610041

锆合金氧化膜及基体中氧的扩散系数是锆合金腐蚀动力学中的重要参数,目前文献报道的氧在锆及氧化膜中的扩散系数数值差异较大。本文通过真空退火试验,得到不同温度下氧化膜中氧浓度分布,计算了氧在锆合金基体中的扩散系数;通过氧化膜的... 详细信息

锆合金氧化膜及基体中氧的扩散系数是锆合金腐蚀动力学中的重要参数,目前文献报道的氧在锆及氧化膜中的扩散系数数值差异较大。本文通过真空退火试验,得到不同温度下氧化膜中氧浓度分布,计算了氧在锆合金基体中的扩散系数;通过氧化膜的等效扩散模型,由腐蚀转折前的腐蚀增重曲线,估算锆合金氧化膜中氧的扩散系数,得到Zr-Sn-Nb合金基体中氧的扩散系数随温度的变化规律为D_(Zr)(cm^(2)/s)=0.18exp(-180 000/RT);通过转折前的腐蚀增重曲线,估算得到氧化膜中氧的扩散系数随温度的变化规律为D_(ox)(cm^(2)/s)=3×10^(-7)exp(-101 550/RT)。

关键词：锆合金锆基体氧化膜扩散系数

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温差同位素电源数字仿真与模拟试验研究

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核动力工程 2024年第4期45卷 262-266页

作者：黄学良李满仓陈长张新虎周代杰陈志禹谢运利郭锐王雨中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

温差同位素电源是一种将放射性同位素衰变产生的热能转换为电能的装置,涉及热-电物理场强耦合,如何准确仿真分析是一大难点。本文基于一款90Sr温差同位素电源样机,首先建立了样机整机热-电物理场直接耦合的数字仿真模型,结合试验数据对... 详细信息

温差同位素电源是一种将放射性同位素衰变产生的热能转换为电能的装置,涉及热-电物理场强耦合,如何准确仿真分析是一大难点。本文基于一款90Sr温差同位素电源样机,首先建立了样机整机热-电物理场直接耦合的数字仿真模型,结合试验数据对模型参数进行优化,然后通过模拟试验验证了电源样机稳态和动态运行下模型仿真的准确性。最后利用模型开展了电源样机整机热-电物理场分析,以及外接不同负载时的输出功率研究。结果表明,在给定工况下,样机系统漏热占比26%,电路电能损耗占比10%;在最佳匹配负载下,整机最大输出功率可达96mW,热电转换效率2%。

关键词：温差同位素电源耦合仿真模拟试验热-电物理场分析输出功率

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基于参数化-超单元法的HFETR乏燃料贮存格架抗震分析

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原子能科学技术 2022年第12期56卷 2508-2516页

作者：刘金龙章航洲王帅孙志军隆涛中国核动力研究设计院四川成都610213

为解决HFETR乏燃料贮存格架结构抗震设计中存在的结构迭代设计速度较慢、抗震计算时间较长、多格架分析困难等问题,提出将参数化方法和超单元法组合应用于HFETR格架抗震分析。基于超单元法建立了格架有限元模型;利用APDL和VB对有限元模... 详细信息

为解决HFETR乏燃料贮存格架结构抗震设计中存在的结构迭代设计速度较慢、抗震计算时间较长、多格架分析困难等问题,提出将参数化方法和超单元法组合应用于HFETR格架抗震分析。基于超单元法建立了格架有限元模型;利用APDL和VB对有限元模型的建立和计算进行了参数化处理;对HFETR乏燃料贮存格架进行了多格架抗震计算,并对格架在满载、半载、空载3种装载情况下的应力、滑移和倾倒进行了分析。结果表明:所设计的HFETR格架抗震性能满足要求;参数化-超单元法可用于乏燃料贮存格架的迭代设计和多格架抗震分析。

关键词：乏燃料贮存格架参数化超单元抗震分析

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衰变对放射性气溶胶在长直方管中的输运影响

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核动力工程 2024年第4期45卷 205-212页

作者：刘满夏明明陈志中国科学技术大学核科学技术学院合肥230027 中国核动力研究设计院成都610213

衰变射线会导致放射性气溶胶颗粒表面电荷积累,进而影响其迁移过程。然而,目前放射性核素输运模拟中并没有考虑衰变的荷电效应。本文基于Python建立颗粒衰变荷电模型,然后提出颗粒衰变荷电、流场耦合方案,并在流体仿真软件Fluent中完成... 详细信息

衰变射线会导致放射性气溶胶颗粒表面电荷积累,进而影响其迁移过程。然而,目前放射性核素输运模拟中并没有考虑衰变的荷电效应。本文基于Python建立颗粒衰变荷电模型,然后提出颗粒衰变荷电、流场耦合方案,并在流体仿真软件Fluent中完成耦合。分别对含^(106)Ru、^(131)I、^(132)Te、^(137)Cs颗粒衰变荷电模型结果进行分析,结果表明颗粒电荷会在较短时间后达到平衡值。在Fluent中模拟含132Te的颗粒在长直方管中的流动,结果表明电场力主要存在于管壁附近,指向颗粒浓度下降方向,这表明衰变荷电会促进气溶胶的扩散,使其更快地充满整个空间。本文的研究为后续放射性核素输运模拟时,对衰变、电场和流场的耦合方案和模拟结果提供参考。

关键词：衰变欧拉-拉格朗日方法放射性核素气溶胶静电力

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