检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2024年第3期45卷 258-262页

作者：汪宇卢庆陈志辉郝承明赵京严思伟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

小型核电厂非能动余热排出系统(PRS)冷却水过冷沸腾会引起流动不稳定问题,从而影响反应堆安全性。通过静态传热分析,获取流动状态下避免净蒸汽产生的传热管外壁温度限值,并通过提高冷却水出口管出口位置标高和冷却水管内径的方法提高PR... 详细信息

小型核电厂非能动余热排出系统(PRS)冷却水过冷沸腾会引起流动不稳定问题,从而影响反应堆安全性。通过静态传热分析,获取流动状态下避免净蒸汽产生的传热管外壁温度限值,并通过提高冷却水出口管出口位置标高和冷却水管内径的方法提高PRS系统冷却水的自然循环流量。研究结果表明,改进方案实施后,冷却水自然循环能力提升,系统排热能力有所提升,可以有效降低冷却水沸腾强度,避免产生过多蒸汽,使PRS系统稳定运行。

关键词：非能动余热排出系统(PRS) 过冷沸腾静态传热分析自然循环

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二次开发的RELAP5在倾斜条件下对PRS运行分析的适用性研究

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核技术 2025年第3期48卷 136-144页

作者：郝承明赵京汪涛梁铁波汪宇徐慧天孙燕喻巧张皓中国核动力研究设计院成都610005 中国人民解放军92351部队三亚527000

为验证经二次开发后的RELAP5程序在倾斜条件下的适用性,基于缩小比例的反应堆二次侧非能动余热排出系统(Passive Residual Heat Removal System,PRS)实验装置,开展了倾斜角度为−24°~+24°的工况下的余热排出实验。在此基础上,... 详细信息

为验证经二次开发后的RELAP5程序在倾斜条件下的适用性,基于缩小比例的反应堆二次侧非能动余热排出系统(Passive Residual Heat Removal System,PRS)实验装置,开展了倾斜角度为−24°~+24°的工况下的余热排出实验。在此基础上,使用二次开发后的RELAP5程序对实验工况进行了模拟计算,利用实验数据验证其适用性,并进行了进一步对比分析。研究结果表明:二次开发后的RELAP5程序能有效预测倾斜条件下系统运行特性的变化;倾斜条件下C型换热器内冷凝段长度将发生变化进而影响换热效果,当倾斜角度为正时,倾斜角度越大系统整体换热效果越好。本文研究结果可为海洋条件下二次侧非能动余热排出系统的设计提供一定参考。

关键词： RELAP5 倾斜条件非能动余热排出系统 C型换热器运行特性

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基于离散纵标可视化建模技术的ACP100辐射漏束屏蔽设计

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核动力工程 2024年第4期45卷 245-247页

作者：唐松乾陈鑫刘嘉嘉温兴坚田超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

“玲龙一号”反应堆(ACP100)一体化堆型的设计特点,使得辐射漏束成为其需重点关注的辐射防护问题之一,需要开展针对性的屏蔽设计。为了提升离散纵标方法在模块式小型堆建模计算中的精度,本次研究开发了基于程序NX的离散纵标方法可视化... 详细信息

“玲龙一号”反应堆(ACP100)一体化堆型的设计特点,使得辐射漏束成为其需重点关注的辐射防护问题之一,需要开展针对性的屏蔽设计。为了提升离散纵标方法在模块式小型堆建模计算中的精度,本次研究开发了基于程序NX的离散纵标方法可视化建模插件,能够直接在NX图形界面中完成所有属性的定义,并自动完成网格的剖分形成完整的计算输入。本次研究基于可视化建模技术和自主研发的三维离散纵标输运计算程序Hydra完成了ACP100的辐射漏束计算,针对辐射漏束问题设置了专用的屏蔽块,大幅降低了主泵间的热中子注量率和操作平台的辐射剂量率。

关键词： “玲龙一号”反应堆(ACP100) 辐射漏束可视化建模离散纵标方法

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反应堆数值计算协同设计平台架构设计与应用

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核动力工程 2024年第S2期45卷 133-136页

作者：何腾蛟韩飞李松蔚张爽吴斌程先俨袁鹏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

为有效提升反应堆物理、热工、屏蔽、燃料分析等多专业数值计算协同设计和执行的效率与质量,建立了一套高扩展性、高稳定性的反应堆多专业数值计算协同设计平台,在对超算、工作站等复杂异构高性能算力资源进行集群管理和服务化封装的基... 详细信息

为有效提升反应堆物理、热工、屏蔽、燃料分析等多专业数值计算协同设计和执行的效率与质量,建立了一套高扩展性、高稳定性的反应堆多专业数值计算协同设计平台,在对超算、工作站等复杂异构高性能算力资源进行集群管理和服务化封装的基础上,实现了多专业的典型计算程序从部署、流程设计、调试、运行跟踪到输出的全生命周期管理,提供统一规范、自主定义、按需复用的流程设计、作业调度和数据管理机制,有效支撑了跨项目、跨专业的反应堆多专业协同数值计算。

关键词：反应堆数值计算协同设计算力集群服务

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HFETR辐照装置低温差流动换热过程热工性能分析

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核动力工程 2023年第S02期44卷 184-187页

作者：刘畅夏羿彭星杰赵文斌宋霁阳金帅刘润麒何宇豪中国核动力研究设计院成都610213

针对高通量工程试验堆(HFETR)内的某特定辐照装置进行研究分析。采用蒙特卡洛程序描述不同材料在不同轴向高度处的释热情况,利用STAR-CCM+程序建立了热工模型,并通过实测数据验证了模型的准确性,在给定工况下,热电偶测点温度计算值与实... 详细信息

针对高通量工程试验堆(HFETR)内的某特定辐照装置进行研究分析。采用蒙特卡洛程序描述不同材料在不同轴向高度处的释热情况,利用STAR-CCM+程序建立了热工模型,并通过实测数据验证了模型的准确性,在给定工况下,热电偶测点温度计算值与实测值的偏差为2.3%。研究发现,在不考虑辐照装置堵头组件短管径向位置和轴向位置变化的情况下,通过改变热电偶的数量和排布,可能会在低温差流动换热过程中引起1%~4%的温度测量偏差。本文研究揭示了辐照装置中低温差流动换热过程的测量偏差问题,可以为提高温度测量的准确性,以及HFETR安全运行和工程设计提供关键的参考依据。

关键词：辐照装置低温差流动换热蒙特卡洛方法 STAR-CCM+ 测量偏差

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基于改进阻振质量结构的振动控制优化方法研究

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核动力工程 2024年第S2期45卷 122-126页

作者：张锐刘帅王碧浩白晓明刘承敏刘贞谷宫兆虎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

为进一步降低管路系统振动水平,降低管路振动治理成本,本文结合传统振动控制方法的特点,提出一种基于改进阻振质量结构的管路振动控制优化方法。采用动力吸振原理对管路系统振动传递进行控制,通过分析三向参与质量对系统的抑振贡献度,... 详细信息

为进一步降低管路系统振动水平,降低管路振动治理成本,本文结合传统振动控制方法的特点,提出一种基于改进阻振质量结构的管路振动控制优化方法。采用动力吸振原理对管路系统振动传递进行控制,通过分析三向参与质量对系统的抑振贡献度,设计了一种限位阻振质量结构,建立了一种管路系统振动控制优化策略,为管路系统全局振动控制提供手段。分析结果表明,该方法合理可行,可用于管道振动控制优化研究,具有一定的工程意义。

关键词：管路系统振动控制策略阻振质量结构

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基于光热反射技术的耐事故核燃料导热性质研究

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核动力工程 2024年第S01期45卷 96-102页

作者：王宇舟张强马显锋朱斐廖京京中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519082 中国核动力研究设计院成都610213

为改善新型耐事故核燃料的导热性能,提高导热性能测试方法的检测效率和测试精度,本文介绍了具有高空间分辨率和高测试频率的光热反射技术,阐述了此类技术的基本原理、实验装置和测试方法,重点介绍了针对核燃料研究所发展的空间域光热反... 详细信息

为改善新型耐事故核燃料的导热性能,提高导热性能测试方法的检测效率和测试精度,本文介绍了具有高空间分辨率和高测试频率的光热反射技术,阐述了此类技术的基本原理、实验装置和测试方法,重点介绍了针对核燃料研究所发展的空间域光热反射技术。以离子辐照样品和包覆核燃料涂层为例,介绍了空间域光热反射技术在原位测试领域的应用场景。针对离子辐照样品的不均匀损伤分布,开发了多层传热模型用于更准确地表征材料导热性质,采用该技术获得了UO_(2)燃料热导率随着离子注入剂量的定量衰减规律;准确表征了包覆核燃料微球各涂层在高温下的热输运性质,结合微结构研究揭示了缺陷相对于热解炭涂层热导率的影响。光热反射技术为探究辐照损伤和结构缺陷对于核燃料热量传输的作用机制提供了有力工具,为进一步改进燃料性能、开发高精度的燃料仿真模型提供了参考依据。

关键词：耐事故核燃料导热性质光热反射技术

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基于神经网络与遗传算法的压水堆堆芯装载模式方案优化研究

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核动力工程 2025年第2期46卷 164-176页

作者：陈刚邹建刘仕倡蔡云王连杰华北电力大学核科学与工程学院北京100096 中国核动力研究设计院成都610213

堆芯装载模式(LP)优化可以提高反应堆的安全性和经济性,但是其优化过程需要大量耗时计算和丰富的人工经验。针对堆芯LP优化方案的快速评价问题,本研究利用全连接神经网络(FCNN)和卷积神经网络(CNN)生成大亚湾核电站首循环堆芯的中子学... 详细信息

堆芯装载模式(LP)优化可以提高反应堆的安全性和经济性,但是其优化过程需要大量耗时计算和丰富的人工经验。针对堆芯LP优化方案的快速评价问题,本研究利用全连接神经网络(FCNN)和卷积神经网络(CNN)生成大亚湾核电站首循环堆芯的中子学参数快速预测模型,实现了压水堆堆芯LP方案的快速评价。通过堆芯计算程序DONJON对预测模型的泛化能力和精度进行验证。针对堆芯LP方案的全局搜索问题,利用非支配排序遗传算法(NSGA)对大亚湾核电站首循环堆芯进行LP方案多目标优化并通过NSGA的参数调整提升了优化效果。结果表明NSGA系列算法可以用于包括堆芯LP优化在内的不同类型的核设计优化问题,并可以弥补人工搜索方案全局性差的缺点,同时NSGA结合超算的并行优化可以极大提高优化效率。针对堆芯LP方案快速优化的问题,利用基于GPU并行下的神经网络预测模型和NSGA开发联合优化程序,实现了大亚湾核电站首循环堆芯LP方案的快速优化。通过联合优化程序与“DONJON+NSGA”的优化结果比较,结果表明神经网络-遗传算法(GA)的联合优化程序能够得到结果比较接近的堆芯LP方案,同时将优化时间缩短了99%以上。

关键词：堆芯装载模式(LP) 神经网络非支配排序遗传算法(NSGA) 多目标优化预测模型

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不同退火气氛对PdNi氢气传感器的性能影响研究

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真空科学与技术学报 2024年第11期44卷 969-975页

作者：李祎龙张虹金凡亚姚明镜黄熠杨彪但敏唐语杉褚力马韦刚核工业西南物理研究院成都610207 中国核动力研究设计院成都610041

氢能是最有望代替化石能源的清洁能源之一,其具有易生产、高效和清洁环保等优点。但当氢气浓度达到4%~75.6%时,极易发生爆炸,所以在氢气的生产制备、储存、运输、分配和应用过程中,氢气浓度监测极为重要。文章采用磁控溅射技术和MEMS工... 详细信息

氢能是最有望代替化石能源的清洁能源之一,其具有易生产、高效和清洁环保等优点。但当氢气浓度达到4%~75.6%时,极易发生爆炸,所以在氢气的生产制备、储存、运输、分配和应用过程中,氢气浓度监测极为重要。文章采用磁控溅射技术和MEMS工艺制备了薄膜厚度为90 nm的PdNi合金薄膜,针对PdNi合金薄膜氢气传感器的零点漂移问题,采用空气和氩气进行退火处理,退火温度和时间设置为250℃和2 h,随后测试了不同退火气氛下的PdNi合金薄膜氢气传感器的氢敏响应特性。研究表明:空气退火后,PdNi薄膜氧化严重,不能对H2有较好地响应;Ar退火后,PdNi薄膜合金化程度增强,薄膜缺陷减少,降低了PdNi合金薄膜传感器的响应值及灵敏度、延长响应时间,但会使材料结构更加稳定,可以抑制传感器的零点漂移现象,相较于未退火样品优化了50%左右,传感器响应更加稳定。

关键词：氢气传感器薄膜 PdNi 零点漂移

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UO_(2)与Zr包壳的扩散反应阻挡层

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中国表面工程 2024年第2期37卷 220-226页

作者：黄杰曾强刘喆陈江善李浩鹏廖斌中国核动力研究设计院成都610200 北京师范大学核科学与技术学院北京100875

UO_(2)-Zr燃料体系广泛应用于压水反应堆和各种研究试验堆中,但在反应堆运行工况下,UO_(2)燃料与Zr包壳会发生扩散反应。在UO_(2)燃料与Zr包壳之间制备一层氧扩散阻挡层,阻止UO_(2)中的氧原子向Zr包壳中扩散,是提高核燃料元件的安全性... 详细信息

UO_(2)-Zr燃料体系广泛应用于压水反应堆和各种研究试验堆中,但在反应堆运行工况下,UO_(2)燃料与Zr包壳会发生扩散反应。在UO_(2)燃料与Zr包壳之间制备一层氧扩散阻挡层,阻止UO_(2)中的氧原子向Zr包壳中扩散,是提高核燃料元件的安全性和使用寿命的方法之一。进行理论计算,结果表明Nb和Cr是最具潜力的氧扩散阻挡层材料。采用电弧离子镀技术制备Nb、Cr、Nb/Cr三种涂层,通过对这三种扩散阻挡层的研究,发现在UO_(2)燃料上制备一层金属涂层能够有效阻止UO_(2)与Zr包壳的扩散反应,Nb涂层具有较好的氧阻挡能力,但是Nb与Zr在试验条件下能够无限固溶,形成Nb与Zr的双相结构。Cr与UO_(2)燃料和Zr包壳均有较好的相容性,但是Cr与O原子的亲和性比Nb好,Cr涂层中O原子浓度比Nb涂层中的O原子浓度高。Nb/Cr复合涂层是一种比较理想的扩散阻挡层,且靠近UO_(2)燃料一侧为Nb涂层,靠近Zr包壳一侧为Cr涂层。研究结果表明Nb/Cr复合涂层作为氧阻挡层材料,在氧阻挡能力上优于Nb涂层和Cr涂层。扩散反应阻挡层的研究可为提高核燃料元件的安全性和使用寿命提供一定参考数据。

关键词：核燃料扩散阻挡层相容性涂层

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