检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2025年第1期46卷 175-182页

作者：粟丹科潘小强陆永洪杨静王挺段苗苗中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室成都610213

本文基于粉末冶金技术制备了UN-30%U_(3)Si_(2)复合燃料芯块(U_(3)Si_(2)质量百分数为30%),研究了烧结气氛、烧结温度、烧结时间等烧结工艺对芯块烧结密度的影响规律,主要通过芯块的化学成分、物相组成以及微观组织变化等方面进行致密... 详细信息

本文基于粉末冶金技术制备了UN-30%U_(3)Si_(2)复合燃料芯块(U_(3)Si_(2)质量百分数为30%),研究了烧结气氛、烧结温度、烧结时间等烧结工艺对芯块烧结密度的影响规律,主要通过芯块的化学成分、物相组成以及微观组织变化等方面进行致密化过程分析。结果表明,UN-30%U_(3)Si_(2)复合燃料芯块真空烧结相比氩气气氛烧结更有利于致密化;随着烧结温度(1600~1675℃)升高,致密度逐渐增加,最高可达97%T.D.(T.D.为理论密度);当烧结温度高于U_(3)Si_(2)熔点之后,随着温度上升,U_(3)Si_(2)相在高真空条件下会烧损挥发,并且N元素有向U_(3)Si_(2)相扩散的趋势,形成未知USi_(x)N_(y)相;烧结温度的升高或者烧结时间的延长,均有利于U3Si2相对UN相形成包覆。

关键词： UN-30%U_3Si_2复合燃料烧结工艺致密化过程

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阀门密封结构的渗漏特性数值分析

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核动力工程 2022年第3期43卷 151-157页

作者：田孝帅张冬林杨勇唐月明谭曙时谢童中国核动力研究设计院成都610213

以核反应堆系统中的安全阀密封结构为研究对象,建立了基于多孔介质理论的密封结构粗糙表面三维模型,采用Darcy定律推导了密封结构泄漏率的计算公式,研究了粗糙度、自相关长度、密封比压对表面特征的影响,以及粗糙度、密封面接触宽度对... 详细信息

以核反应堆系统中的安全阀密封结构为研究对象,建立了基于多孔介质理论的密封结构粗糙表面三维模型,采用Darcy定律推导了密封结构泄漏率的计算公式,研究了粗糙度、自相关长度、密封比压对表面特征的影响,以及粗糙度、密封面接触宽度对泄漏率的影响。结果表明,粗糙度与密封性能并非是线性关系,仅以粗糙度作为密封性能的评价指标是有局限性的;在粗糙度一定的情况下,自相关长度也会对密封界面孔隙率、渗透率产生影响,从而影响安全阀的密封性能;密封比压减小导致接触高度增大,使得阀座阀瓣间的孔隙率迅速增大,造成密封结构的渗漏特性增强;粗糙度的增大使得泄漏率呈非线性增大趋势,密封面接触宽度的增加使泄漏率线性减小。

关键词：密封阀门粗糙表面泄漏率

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主管道材料高温力学性能研究

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核动力工程 2022年第6期43卷 139-145页

作者：李朋洲李一磊姚迪罗家成孙磊乔红威中国核动力研究设计院成都610213

提供核电厂破前漏(LBB)设计所需材料性能参数需要测量主管道母材和焊接材料在高温下的力学性能(包括材料在地震环境下的高温动态力学性能)。基于万能伺服材料试验机和高速材料试验机测量了核电厂主管道母材控氮00Cr17Ni12Mo2不锈钢及焊... 详细信息

提供核电厂破前漏(LBB)设计所需材料性能参数需要测量主管道母材和焊接材料在高温下的力学性能(包括材料在地震环境下的高温动态力学性能)。基于万能伺服材料试验机和高速材料试验机测量了核电厂主管道母材控氮00Cr17Ni12Mo2不锈钢及焊接材料OK Tigrod 316L在高温(350℃)下的静动态拉伸力学性能、裂纹扩展率和静动态断裂韧性。与主管道母材和焊接材料的常温力学性能相比,2种材料在350℃下的静动态拉伸力学性能以及OK Tigrod 316L在350℃下的静动态断裂韧性都较常温有较大幅度的降低,2种材料在350℃下的抗裂纹扩展性能较常温略有下降。研究成果可为核电厂管道的LBB设计提供试验技术和材料参数支持。

关键词：主管道拉伸力学性能裂纹扩展断裂韧性

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基于HFETR的快堆燃料短棒辐照试验方案设计与分析

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核动力工程 2022年第3期43卷 101-106页

作者：张亮杨文华赵文斌孙胜金帅雷晋中国核动力研究设计院成都610213

综合考虑辐照试验指标与燃料试验安全、高通量工程试验堆(HFETR)运行要求、试验段压差波动等因素,基于HFETR开展了快堆燃料短棒辐照试验方案设计与分析,确定了铅铋合金层厚度、冷却水流道结构、阻力塞结构、冷却水流量等关键参数,获得... 详细信息

综合考虑辐照试验指标与燃料试验安全、高通量工程试验堆(HFETR)运行要求、试验段压差波动等因素,基于HFETR开展了快堆燃料短棒辐照试验方案设计与分析,确定了铅铋合金层厚度、冷却水流道结构、阻力塞结构、冷却水流量等关键参数,获得了热棒包壳最高温度为(490±60)℃的高线功率密度辐照试验方案。试验结果表明,热棒最大线功率密度为68~85 kW/m时,包壳与燃料芯体温度满足辐照试验要求且留有余量;在200~300 kPa堆芯压差范围内,相同压差下试验段流量的计算流体力学(CFX)计算值比试验值偏小9%~11%;试验段外侧窄缝流道的流量份额为7.3%,显著低于该流道的流通面积份额,满足线功率密度为85 kW/m时燃料短棒的冷却要求。本文提出的辐照试验方案可为快堆燃料棒的高线功率密度辐照试验提供参考。

关键词：高通量工程试验堆(HFETR) 燃料辐照试验快堆燃料棒热工水力

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核级设备鉴定装置γ辐射场计算平台开发

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核动力工程 2022年第1期43卷 202-207页

作者：杨毓枢刘吉珍王旭陈嘉浪漆明森张莹中国核动力研究设计院成都610213

为更广泛、更方便地解决实际工作中的辐射场计算问题,采用有效可靠的计算模型以及计算机数据管理和数据可视化技术,并利用贪心算法快速求解复杂方程,开发了通用的γ辐射场计算平台,该平台实现了放射源管理、三维显示放射源布置和辐射场... 详细信息

为更广泛、更方便地解决实际工作中的辐射场计算问题,采用有效可靠的计算模型以及计算机数据管理和数据可视化技术,并利用贪心算法快速求解复杂方程,开发了通用的γ辐射场计算平台,该平台实现了放射源管理、三维显示放射源布置和辐射场剂量率水平以及自动生成布置方案等功能。实验表明,用该平台自动生成的方案布置的γ辐射场能够满足核级设备γ辐照鉴定的要求。

关键词： γ辐照鉴定辐射场布置贪心算法

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基于Fe-H_(2)O、Cr-H_(2)O、Zr-H_(2)O体系的高温电位-pH理论计算

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核动力工程 2022年第1期43卷 110-115页

作者：杨旸杨雨陈云明曹骐熊伟鲁芸芸伍晓勇中国核动力研究设计院成都610213

本文从热力学角度出发,利用能斯特方程进行计算,研究了423、573 K温度条件下Fe-H_(2)O体系、Cr-H_(2)O体系及Zr-H_(2)O体系的电位-pH图(E-pH图),从理论上说明了铁、铬、锆3种反应堆结构材料的主要组成元素在高温高压水中,受电位、pH影... 详细信息

本文从热力学角度出发,利用能斯特方程进行计算,研究了423、573 K温度条件下Fe-H_(2)O体系、Cr-H_(2)O体系及Zr-H_(2)O体系的电位-pH图(E-pH图),从理论上说明了铁、铬、锆3种反应堆结构材料的主要组成元素在高温高压水中,受电位、pH影响的腐蚀行为倾向,为后续在堆内水化学环境中进行材料电化学腐蚀试验研究以预防材料的腐蚀、延长材料的使用寿命提供了数据参考。

关键词：热力学计算铁-水体系铬-水体系锆-水体系高温电位-pH图

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基于算符分裂、Picard和JFNK统一耦合框架COME求解不同核反应堆模型的研究

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核动力工程 2024年第5期45卷 7-18页

作者：周夏峰钟昌明张杨奕章运山曾伟汤琪芬强胜龙宫兆虎华中科技大学武汉430074 中国核动力研究设计院成都610213

核反应堆多物理场多尺度耦合研究是核能领域研究的难点和热点,尤其是针对核反应堆具有温度、功率、密度等物理量变化剧烈、耦合工况复杂的庞大多维、强非线性耦合系统,目前的耦合计算程序时常存在收敛慢甚至不收敛等问题,这给新一代耦... 详细信息

核反应堆多物理场多尺度耦合研究是核能领域研究的难点和热点,尤其是针对核反应堆具有温度、功率、密度等物理量变化剧烈、耦合工况复杂的庞大多维、强非线性耦合系统,目前的耦合计算程序时常存在收敛慢甚至不收敛等问题,这给新一代耦合计算程序开发带来诸多挑战和困难。近年来华中科技大学虚拟反应堆耦合分析实验室基于算符分裂、Picard迭代和JFNK等多种耦合方法,初步开发了统一耦合计算框架COME。本文首先详细分析了COME中的耦合方法、总体框架和通用接口等主要特点,之后基于COME分别求解了核反应堆中子输运/扩散模型、堆芯热工子通道耦合模型、系统分析程序两相流耦合模型以及复杂物理热工耦合模型等多个耦合问题,并对比不同耦合方法的收敛性和计算效率等,为提高真实复杂多物理耦合程序的计算稳定性和收敛特性提供方法指导和开发建议。

关键词：多物理场耦合算符分裂 Picard迭代 JFNK方法耦合框架

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管道声发射信号衰减特性随管道壁厚变化研究

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振动．测试与诊断 2022年第3期42卷 588-592,623页

作者：王瑶刘才学何攀李朋洲陈祖洋中国核动力研究设计院成都610041

为了建立压力管道泄漏声发射衰减定位模型,需要开展压力管道泄漏声发射试验研究。由于试验管道无法按1∶1比例采用核电站压力管道原型,有必要针对相同材质和加工工艺、不同壁厚和外径的金属管道,获取声发射信号在不同壁厚的金属管道中... 详细信息

为了建立压力管道泄漏声发射衰减定位模型,需要开展压力管道泄漏声发射试验研究。由于试验管道无法按1∶1比例采用核电站压力管道原型,有必要针对相同材质和加工工艺、不同壁厚和外径的金属管道,获取声发射信号在不同壁厚的金属管道中的传播特性规律及差异,揭示金属管道壁厚对声发射波传播衰减的影响。分别采用3种不同尺寸规格的金属管道作为试验对象,运用声发射探测技术获得声发射信号沿着不同壁厚的金属管壁传播的衰减规律,揭示了金属管道壁厚对声发射波传播的影响。结果表明,管道声发射信号的衰减特性随着管道壁厚的不同而变化,在薄壁管中声发射波在传播路径中会产生模式转换,即发生频散现象,各种模式的波相互叠加使信号幅度沿着传播路径未呈单调衰减趋势,用声发射信号的衰减特性做定位时须考虑这一点。

关键词：声发射信号壁厚传播衰减

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材料辐照用分段式气隙耦合电加热试验装置研制

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核动力工程 2024年第5期45卷 165-170页

作者：黄岗斯俊平孙胜金帅彭星杰童明炎彭芳中国核动力研究设计院成都610213 重庆大学能源与动力工程学院重庆400044

为了解决研究堆高释热率区材料辐照温度精确控制技术难题,研制了材料辐照用分段式气隙耦合电加热试验装置。试验装置采用轴向分段式气隙耦合电加热的辐照温度控制方法,使其具有较大的温度调节能力。装载材料样品的辐照试验段采用轴向分... 详细信息

为了解决研究堆高释热率区材料辐照温度精确控制技术难题,研制了材料辐照用分段式气隙耦合电加热试验装置。试验装置采用轴向分段式气隙耦合电加热的辐照温度控制方法,使其具有较大的温度调节能力。装载材料样品的辐照试验段采用轴向分段式阴阳面独立分区的结构,由两段4个独立腔室组成,每个腔室设置独立的惰性气体调节回路,并且在第一段两个腔室内设置电加热棒辅助气隙进行辐照温度调节。利用该装置进行的堆内辐照试验结果表明:试验装置在反应堆高注量率区能够将材料辐照温度有效控制在335~365℃,电加热棒独立控温能力达30℃。研制的装置大幅提高了辐照温度控制精度,实现了辐照温度在线精确调节与控制,达到了材料辐照精细化控温的目的。

关键词：研究堆材料辐照气隙耦合电加热辐照温度试验装置

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基于MBSE的核反应堆总体设计方法研究

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核动力工程 2024年第S2期45卷 20-27页

作者：王帅张晓华李海颖余平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

核反应堆工程技术复杂、可靠性要求高,是典型的多学科和跨专业复杂系统工程。基于模型的系统工程(MBSE)设计方法是目前公认最有可能满足数字化背景下复杂系统工程的设计方法之一。以压水堆机型为研究对象,聚焦反应堆及冷却剂系统研发设... 详细信息

核反应堆工程技术复杂、可靠性要求高,是典型的多学科和跨专业复杂系统工程。基于模型的系统工程(MBSE)设计方法是目前公认最有可能满足数字化背景下复杂系统工程的设计方法之一。以压水堆机型为研究对象,聚焦反应堆及冷却剂系统研发设计内在需求,探讨MBSE设计方法在压水堆机型研发的应用途径和作用。通过对MBSE设计方法进行研讨,对比发掘其优势所在;开展反应堆及冷却剂系统的MBSE建模工作,采用正向设计理念开展系统功能行为分析,完成了系统功能分解及总体架构设计,指导反应堆及冷却剂系统功能架构的权衡设计和方案优选。

关键词：基于模型的系统工程(MBSE) 压水堆反应堆及冷却剂系统

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