检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2024年第7期58卷 1532-1539页

作者：肖仁杰闫晓昝元锋中国核动力研究设计院四川成都610213

为探索壁面沸腾过程汽泡的脱离规律,通过可视化实验对倾斜壁面汽泡的脱离行为进行研究,获得了倾斜壁面汽泡主要发生的3类脱离行为,包括自由脱离、碰撞脱离与扰动脱离。为降低汽泡行为随机性带来的干扰,建立了量化汽泡脱离特征量的最小... 详细信息

为探索壁面沸腾过程汽泡的脱离规律,通过可视化实验对倾斜壁面汽泡的脱离行为进行研究,获得了倾斜壁面汽泡主要发生的3类脱离行为,包括自由脱离、碰撞脱离与扰动脱离。为降低汽泡行为随机性带来的干扰,建立了量化汽泡脱离特征量的最小无关数原则,确定汽泡自由脱离、碰撞脱离的最小无关数分别为25、34,确保对应脱离特征量的统计偏差小于±5%。在实验参数范围内,基于最小无关数原则统计获得汽泡脱离特征量,结果表明,随着加热壁面热流密度的升高,汽泡自由脱离直径呈增大趋势,汽泡碰撞脱离直径呈减小趋势,汽泡生长时间与等待时间减少,汽泡脱离频率增大。碰撞脱离对汽泡生长时间的减少效应强于对等待时间的延迟效应,综合结果为碰撞脱离缩短了汽泡脱离周期,加快了壁面核化过程。

关键词：倾斜壁面汽泡自由脱离汽泡碰撞脱离汽泡扰动脱离脱离直径

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Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)绝缘防护复合涂层组织及电偶腐蚀性能

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表面技术 2023年第3期52卷 266-275,286页

作者：吴护林张智峰彭冬杨钊宋凯强丛大龙李毅谢杨陈爽黄安畏李忠盛西南技术工程研究所重庆400039 中国核动力研究设计院成都610094

目的研究等离子喷涂的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层和封孔处理后的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)复合涂层对TC4-H70异种金属电偶对的腐蚀防护效果。方法采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪对涂层的物相组成、组织形貌、元素分布进行表征分析,... 详细信息

目的研究等离子喷涂的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层和封孔处理后的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)复合涂层对TC4-H70异种金属电偶对的腐蚀防护效果。方法采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪对涂层的物相组成、组织形貌、元素分布进行表征分析,使用电化学工作站和电偶腐蚀测量仪对涂层及对比试样的耐蚀性能进行分析研究。结果等离子喷涂的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层由α-Al_(2)O_(3)和γ-Al_(2)O_(3)两相组成,以γ-Al_(2)O_(3)相为主。Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层中存在微孔与微裂纹等缺陷,腐蚀介质易渗入,因此Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层的耐蚀性较差。经过封孔处理后的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层,表层缺陷被充分填充,同时在陶瓷表层形成厚度为20~40μm的致密阻挡层,有效阻隔了NaCl腐蚀介质的渗入,涂层腐蚀电流密度相比于H70基体和Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层试样减小了4个数量级,基底与涂层间的界面电荷转移电阻值相较于H70基体和Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层提高了5个数量级,涂层耐蚀性和绝缘性显著提升。TC4-H70电偶对经15 d电偶腐蚀试验后,H70表面发生腐蚀,封孔处理后的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层可有效降低TC4-H70电偶对间的电偶腐蚀作用,经15 d电偶腐蚀试验后,试样未腐蚀,且涂层完整。结论封孔处理后的Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层优异的电偶腐蚀防护效果主要得益于其高电阻和表层的高致密性,几乎阻隔了异种金属间的电子传输,使得异种金属间的电偶电池作用极其微弱,可有效延长异种金属海水管路的使用寿命,在电偶腐蚀防护领域具有巨大的应用前景。

关键词：大气等离子喷涂 Al_(2)O_(3)-13%TiO_(2)涂层缺陷封孔处理电阻电偶腐蚀

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兆瓦级热管核反应堆屏蔽方案设计研究

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核技术 2023年第2期46卷 111-124页

作者：王永平陶昱姗吴云钦郑友琦杜夏楠西安交通大学西安710049 中国核动力研究设计院成都610213

无人潜航器需要高可靠、高功率、长寿命的电源,为此西安交通大学提出了兆瓦级热管核反应堆(Silent Unmanned Portable Reactor,UPR-s)设计方案。为保证舱体辐射安全,对UPR-s开展了屏蔽方案设计研究工作。首先,对整个系统及屏蔽体的布局... 详细信息

无人潜航器需要高可靠、高功率、长寿命的电源,为此西安交通大学提出了兆瓦级热管核反应堆(Silent Unmanned Portable Reactor,UPR-s)设计方案。为保证舱体辐射安全,对UPR-s开展了屏蔽方案设计研究工作。首先,对整个系统及屏蔽体的布局进行初步设计,并分别计算了反应堆满功率运行和停堆情况下的源项参数;其次,给出几种备选屏蔽材料;接着,利用确定论中子-光子屏蔽计算软件NECP-Hydra分别针对初始模型布置选型、复合式屏蔽布置选型及阴影屏蔽布置方案等进行计算分析,主要对安全平面处的累计快中子注量、光子剂量,以及停堆后的源强进行了分析;最终,基于数值分析结果,提出了满足要求的屏蔽优化方案,其安全平面处的累积快中子注量、光子剂量、屏蔽重量等关键参数均满足设计限值。

关键词：无人潜航器热管核反应堆屏蔽快中子注量光子剂量

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不同特征尺寸微处理器的总剂量效应实验研究

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微电子学 2025年第1期55卷 59-64页

作者：范恒梁润成陈法国郭荣郑智睿中国核动力研究设计院中国辐射防护研究院

针对不同特征尺寸商用微处理器在总剂量效应失效模式和失效剂量方面的差异，以同一制造商180 nm、90 nm、40 nm特征尺寸的微处理器为研究对象，利用自主研制的可扩展式微处理器总剂量效应在线测试系统，对微处理器在60Co辐照期间的通信... 详细信息

针对不同特征尺寸商用微处理器在总剂量效应失效模式和失效剂量方面的差异，以同一制造商180 nm、90 nm、40 nm特征尺寸的微处理器为研究对象，利用自主研制的可扩展式微处理器总剂量效应在线测试系统，对微处理器在60Co辐照期间的通信、数模信号转换、非易失性存储、随机访问存储、直接存储器访问、功耗电流、时钟/定时器等功能的变化情况开展了原位在线测试。实验结果表明，3种微处理器的辐照错误剂量分别为331±36.28 Gy（Si）,355.5±41.51 Gy（Si）和365.28±20.15 Gy（Si），不同特征尺寸微处理器的失效模式不同，其中180 nm微处理器的辐照最敏感单元为片内非易失性存储器，90 nm和40 nm微处理器的辐照最敏感单元为器件内核。

关键词：总剂量效应微处理器纳米工艺深亚微米工艺

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气冷堆进水事故分析

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核动力工程 2024年第2期45卷 241-247页

作者：马誉高曹忠彬王金雨邓坚鲍辉丁书华程坤胡文桢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

气冷堆受工作环境或运行状态影响,可能发生其所特有且造成严重事故后果的进水事故。针对美国气冷堆S4堆设计方案,模拟分析在正常运行工况下冷凝器部分传热管破裂导致的进水事故,研究事故造成的正反应性引入、回路超压等事故后果。利用... 详细信息

气冷堆受工作环境或运行状态影响,可能发生其所特有且造成严重事故后果的进水事故。针对美国气冷堆S4堆设计方案,模拟分析在正常运行工况下冷凝器部分传热管破裂导致的进水事故,研究事故造成的正反应性引入、回路超压等事故后果。利用反应堆蒙特卡洛程序RMC计算进水过程中谱移吸收体材料Ir对反应性引入的影响,并利用自主研发的气冷堆系统分析程序HXRTRAN计算进水过程中的温度及布雷顿循环回路压强数据。结果表明,进水事故发生时,0.5 kg进水量将导致布雷顿循环回路的压强超过10 MPa,可能会造成更大面积的冷凝器管路破损并导致水二次灌入;同时进水将导致大量正反应性引入,若堆内燃料表面添加了谱移吸收体材料Ir,堆芯可在进水事故下自发降功率,当水蒸气量超过5 kg后,堆芯功率快速下降至额定功率的2.2%左右,并逐渐接近停堆。可见谱移吸收体材料Ir对于堆芯进水导致的正反应性引入具有显著的抑制效果。

关键词：气冷堆进水事故正反应性引入

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核安全级DCS设备危险频率下的电接触摩擦学特性

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中国机械工程 2024年第11期35卷 2063-2070页

作者：王东伟李发强赵阳黄起昌汪凡雨刘滨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

为研究核安全级分布式控制系统(DCS)设备中的电接触摩擦学特性,对核安全级DCS设备的危险频率进行了评估。建立了一套球面电接触摩擦学试验装置,在危险频率下进行了一系列载流摩擦学试验,探索不同电流作用下界面摩擦磨损特性。研究结果表... 详细信息

为研究核安全级分布式控制系统(DCS)设备中的电接触摩擦学特性,对核安全级DCS设备的危险频率进行了评估。建立了一套球面电接触摩擦学试验装置,在危险频率下进行了一系列载流摩擦学试验,探索不同电流作用下界面摩擦磨损特性。研究结果表明,核安全级DCS设备的危险频率为12 Hz;在该频率下,随着输入电流从1 A增大至3 A,摩擦因数呈现先减小后增大的趋势;在大电流作用下,电接触达到失效的时长显著增长;电接触界面表现出划痕、颗粒、微裂纹、磨屑堆积和磨屑飞溅等5种特征;虽然接触区域存在一定的氧化产物,但是只要有足够多的接触区域实现导电通路,界面依然能够保持良好的电接触状态。

关键词：核安全级DCS 电接触摩擦磨损表面分析

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基于正电子衰变核素的符合探测效率研究

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核动力工程 2024年第1期45卷 246-252页

作者：卓祥林青先国杨振雷包超蒋天植李进卢佳玮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

为了降低一回路压力边界冷却剂泄漏监测的测量下限,本文基于正电子衰变核素开展了符合探测效率研究。为了提高符合探测效率,采用蒙特卡罗程序Geant4对符合探测装置中的粒子输运过程进行了仿真模拟分析,研究了符合探测装置结构和探测器... 详细信息

为了降低一回路压力边界冷却剂泄漏监测的测量下限,本文基于正电子衰变核素开展了符合探测效率研究。为了提高符合探测效率,采用蒙特卡罗程序Geant4对符合探测装置中的粒子输运过程进行了仿真模拟分析,研究了符合探测装置结构和探测器属性对符合探测效率的影响。研究结果表明:通过在滤纸源两侧添加β+吸收层可明显提升符合探测效率,采用0.5 mm厚度的铝或0.2 mm厚度的铁作为β+吸收层时符合探测效率最佳;由于不同类型探测器的能量分辨率存在差异,因此不同类型探测器达到最佳符合探测效率时的能量窗系数不同,NaI(Tl)最佳能量窗系数为14%,BGO最佳能量窗系数为26%,LaBr3(Ce)最佳能量窗系数为7%。本研究成果可为以18F核素为放射性示踪剂的一回路压力边界泄漏监测系统探测装置结构设计及符合判断逻辑设计提供参考。

关键词：一回路压力边界泄漏监测符合探测效率闪烁体探测器正电子源 Geant4

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高流速铅铋环境下板型燃料组件流致振动特性研究

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核动力工程 2024年第3期45卷 246-251页

作者：孙瑜刘建王浩煜钱升齐欢欢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

液态铅铋合金具有导热性能好、热容量高等特点,是新一代先进反应堆的理想冷却剂。本文建立了高流速铅铋环境下板型燃料组件全尺寸计算流体动力学(CFD)模型,基于大涡模拟湍流模型开展了瞬态流体力学分析并获得了燃料板所受的流体激励力... 详细信息

液态铅铋合金具有导热性能好、热容量高等特点,是新一代先进反应堆的理想冷却剂。本文建立了高流速铅铋环境下板型燃料组件全尺寸计算流体动力学(CFD)模型,基于大涡模拟湍流模型开展了瞬态流体力学分析并获得了燃料板所受的流体激励力。建立燃料板CFD模型,基于瞬态流体激励数据开展基于时域的结构动力学计算并获得燃料板的位移响应。计算结果显示,由于吊装结构形成的漩涡脱落,中间位置燃料板所受流体激励力远大于两侧位置燃料板。燃料板位移响应集中于自身的一阶频率,并且单组燃料板的一阶频率远大于湍流激励主频,因此燃料板没有在流体激励下共振的风险。考虑到入口湍流强度影响,基于矩形流道功率密度谱的流致振动分析方法保守性能不足。本研究可为新一代高性能燃料组件研发提供参考。

关键词：大涡模拟流致振动液态铅铋合金

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华龙一号反应堆DNBR在线监测系统开发及验证

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核动力工程 2024年第2期45卷 248-253页

作者：陈曦吴清邓坚刘余任春明王啸宇彭欢欢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

传统的二代反应堆保护系统一般采用超温ΔT保护信号,这种保护方法比较保守,且属于间接方式,而偏离泡核沸腾比(DNBR)在线监测软件能够直接监督安全参数的变化。为了更直观地实时掌握华龙一号反应堆堆芯的安全裕量,进一步提高反应堆安全... 详细信息

传统的二代反应堆保护系统一般采用超温ΔT保护信号,这种保护方法比较保守,且属于间接方式,而偏离泡核沸腾比(DNBR)在线监测软件能够直接监督安全参数的变化。为了更直观地实时掌握华龙一号反应堆堆芯的安全裕量,进一步提高反应堆安全运行的灵活性,本文从压水堆堆芯的热工设计基础模型出发,提出了兼顾计算速度和求解精度的DNBR在线监测热工计算模型,开发了一套可用于华龙一号反应堆的DNBR在线监测系统,并从堆芯独立验证、模拟信号验证、华龙一号首堆实堆运行数据验证等三个方面对在线监测系统的计算模型进行了充分验证。结果表明,DNBR在线监测系统计算精度较高,与自主化子通道程序相当,能够满足华龙一号反应堆工程设计的需求。

关键词：华龙一号偏离泡核沸腾比(DNBR) 在线监测

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基于SAM预训练大模型智能化组合策略的燃料组件水下快速精确定位优化研究

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核动力工程 2023年第S02期44卷 140-145页

作者：陈相羽李豪王炳炎王坤万浩温忻中国核动力研究设计院成都610213

反应堆换料过程中燃料组件的精确定位是成功抓取与无损提升的关键,由于对安全性与效率的高要求,面对堆内复杂水下环境,需要在保证高精度的同时实现在多变环境中的适应性与可靠性,从而实现全自动精确定位。本研究针对该情况,建立目标检... 详细信息

反应堆换料过程中燃料组件的精确定位是成功抓取与无损提升的关键,由于对安全性与效率的高要求,面对堆内复杂水下环境,需要在保证高精度的同时实现在多变环境中的适应性与可靠性,从而实现全自动精确定位。本研究针对该情况,建立目标检测深度学习模型(YOLO),并利用基于自然语言处理的“分割一切(SAM)”图像分割预训练大模型进行进一步切分,最后通过先验结构实现目标图形学后处理优化,提升燃料组件的定位精度。该多阶段的组合策略模型实现了全自动智能化定位过程的算法解释性,满足了换料保障现场的调试要求,同时通过目标快速检测-目标分割-形态学后处理计算的优化方案解决水下不确定性环境中的不稳定问题,具有高范用性与鲁棒性。在模拟试验环境中,该模型快速可靠、调试性强,单组件定位时间不超过1 s,误差不超过0.5 mm,换料定位效率提升超过90%,大幅度降低操作人员受辐照剂量。

关键词：反应堆燃料组件机器视觉图像分割目标检测大模型反应堆换料

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