检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2023年第1期44卷 217-221页

作者：田俊苏东川李辉熊夫睿刘长军毕鹏华谈建平中国核动力研究设计院核反应堆系统设计重点实验室成都610213 华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

为研究热管堆堆芯基体结构高温下的热应力失效行为,以简化的多孔基体结构为研究对象,结合Megapower 5 MW(热功率)热管堆的设计参数,制定了正常工况和异常工况2种工况下的高温试验方案,其中异常工况考虑了单根热管失效。宏观检测结果显... 详细信息

为研究热管堆堆芯基体结构高温下的热应力失效行为,以简化的多孔基体结构为研究对象,结合Megapower 5 MW(热功率)热管堆的设计参数,制定了正常工况和异常工况2种工况下的高温试验方案,其中异常工况考虑了单根热管失效。宏观检测结果显示基体结构未发生明显的变形与失效,结合数值分析方法获得了基体结构在2种工况条件下的温度分布和应力-应变响应,进一步说明了在试验条件下基体结构并不会发生静强度失效和塑性垮塌失效。本研究为明确热管堆堆芯基体结构的强度设计准则奠定了基础。

关键词：热管堆堆芯基体高温力学分析

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小型模块化反应堆控制方法综述

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四川大学学报（自然科学版） 2024年第2期61卷 1-12页

作者：张薇薇何正熙万雪松刘方圆邓科肖凯罗懋康四川大学数学学院成都610064 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 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

小型模块化核反应堆具有建造周期短、安全性高、运维成本低、适应性强、应用领域广等显著优势,广受世界各国关注,也是我国的战略性需求.发展具有自适应、强鲁棒、高可控和高可信特性的新型控制方法,有效降低甚至消除对控制人员值守的依... 详细信息

小型模块化核反应堆具有建造周期短、安全性高、运维成本低、适应性强、应用领域广等显著优势,广受世界各国关注,也是我国的战略性需求.发展具有自适应、强鲁棒、高可控和高可信特性的新型控制方法,有效降低甚至消除对控制人员值守的依赖,是小型模块化核反应堆的一个重要发展趋势.智能化、自动化的反应堆控制系统通过高效的控制动作来实时跟踪负荷需求,进而有效提高反应堆的稳定性、可靠性和安全性.本文对小型模块化核反应堆控制方法的研究现状进行了综述.本文首先回顾了基于经典控制理论的传统PID控制方法的原理及其优缺点,然后总结了当前应用于反应堆控制系统的一些高精度、高效率智能控制方法,如模糊控制、神经网络控制、智能优化控制、复合控制方法等的主要特点.最后,针对当前小型模块化反应堆控制系统的应用需求和技术难点,本文对智能控制方法的可能发展方向进行了展望.

关键词：小型模块化反应堆反应堆控制 PID控制智能控制复合控制

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三维特征线中子学计算程序SHARK用于华龙一号堆芯建模和启动试验验证

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核动力工程 2024年第S2期45卷 42-48页

作者：王博赵文博张宏博赵晨陈长刘琨张乐瑞宫兆虎曾未李庆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

为验证三维特征线中子学计算程序SHARK在大型压水堆上的准确性和适用性,以华龙一号的启动物理试验对SHARK程序进行验证。华龙一号是我国具有自主知识产权的三代核电压水堆堆型,验证内容包括临界有效增殖系数k_(eff)、控制棒积分价值以... 详细信息

为验证三维特征线中子学计算程序SHARK在大型压水堆上的准确性和适用性,以华龙一号的启动物理试验对SHARK程序进行验证。华龙一号是我国具有自主知识产权的三代核电压水堆堆型,验证内容包括临界有效增殖系数k_(eff)、控制棒积分价值以及组件功率分布。研究结果表明,临界有效增殖系数k_(eff)、组件功率分布结果与控制棒积分价值均与实测值符合良好。因此SHARK能够应用于数字化反应堆物理计算,具有良好的计算精度。

关键词：数字化反应堆华龙一号 SHARK 启动物理试验

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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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基于简化球谐函数的反应堆物理计算软件用于棒栅压水堆的建模验证

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核动力工程 2024年第S2期45卷 49-54页

作者：刘琨赵文博宫兆虎陈长柴晓明张斌方超曾未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

为验证新研发程序,采用新一代的Pin-by-Pin求解程序包KYLIN V2.0-CORCA-SPn,开展了针对福清核电厂5号机组首循环实测数据的验证分析。研究结果表明,控制棒价值最大相对偏差为N2棒组,为7.17%,其余棒组相对偏差均小于5%,循环内的临界反应... 详细信息

为验证新研发程序,采用新一代的Pin-by-Pin求解程序包KYLIN V2.0-CORCA-SPn,开展了针对福清核电厂5号机组首循环实测数据的验证分析。研究结果表明,控制棒价值最大相对偏差为N2棒组,为7.17%,其余棒组相对偏差均小于5%,循环内的临界反应性误差最大为−0.559%;燃料栅元功率与堆用蒙特卡罗程序RMC的偏差在8%以内。本文提出的数值模型离散精度高、计算稳定性好,相关验证工作能够为新一代压水堆堆芯程序设计提供技术支撑,进而满足新型复杂反应堆的研发设计需求。

关键词：简化球谐函数方法 Pin-by-pin 压水堆堆芯计算华龙一号

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基于ABAQUS/FRANC3D的钢轨三维表面裂纹的扩展分析

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兵器装备工程学报 2024年第2期45卷 246-253页

作者：张启洞闫华东陈诚杨康中国兵器工业试验测试研究院陕西华阴714200 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

为分析钢轨三维表面裂纹在轮轨载荷作用下的疲劳扩展路径和应力强度因子的变化,研究钢轨剥离掉块的损伤机理。运用Fortran语言编写用户子程序DLOAD和UTRACLOAD施加轮轨接触应力,利用有限元软件ABAQUS和FRANC3D模拟车轮在钢轨上的移动并... 详细信息

为分析钢轨三维表面裂纹在轮轨载荷作用下的疲劳扩展路径和应力强度因子的变化,研究钢轨剥离掉块的损伤机理。运用Fortran语言编写用户子程序DLOAD和UTRACLOAD施加轮轨接触应力,利用有限元软件ABAQUS和FRANC3D模拟车轮在钢轨上的移动并分析钢轨三维表面裂纹的应力强度因子随车轮移动的变化情况,并基于PARIS公式和最大周向应力准则对钢轨三维表面裂纹的疲劳扩展行为进行分析。结果表明轮轨载荷仅为赫兹接触压力时,车轮在钢轨表面滚过,裂纹前缘距钢轨表面越深,越易发生扩展,裂纹主要在钢轨的深度方向扩展,可使半圆形裂纹变成长轴在深度方向的椭圆形裂纹;轮轨载荷为赫兹接触压力和滑动摩擦力共同作用时,随着车轮循环次数的增加,表面裂纹的等效应力强度因子Keq不断增大。车轮作用会使距钢轨表面越近的裂纹前缘越易发生扩展,裂纹主要向钢轨的宽度方向扩展,使半圆形裂纹变成形状较为复杂的长轴在钢轨宽度方向的近椭圆形裂纹。

关键词：三维裂纹扩展轮轨载荷应力强度因子扩展路径 FRANC3D

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高温热管耦合热声发电机运行特性试验研究

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清华大学学报（自然科学版） 2023年第8期63卷 1204-1212页

作者：张友佳蒋顺利周慧辉袁德文吴张华徐建军闫晓苏东川田文喜中国核动力研究设计院中核核反应堆热工水力技术重点实验室成都610041 中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190 中国核动力研究设计院反应堆系统设计技术重点实验室成都610041 西安交通大学核科学与技术学院西安710049

高可靠性与高能量密度的动力推进电源是空间与海洋探索载体的核心关键部件。该文针对高温热管耦合动态热电转换装置开展了高温钠热管集成热声发电机运行特性的试验研究,实现了热电能量的传递与转换,掌握了高温热管与热声发电机耦合启动... 详细信息

高可靠性与高能量密度的动力推进电源是空间与海洋探索载体的核心关键部件。该文针对高温热管耦合动态热电转换装置开展了高温钠热管集成热声发电机运行特性的试验研究,实现了热电能量的传递与转换,掌握了高温热管与热声发电机耦合启动的关键技术,在稳态运行工况下获得了不同输入功率的热管-热声发电机系统耦合运行特性。随着输入功率的提升,热声发电机的输出电参数变大,热电转化效率从16.60%提升至19.00%。在长期运行测试中,在输入功率为1 900 W条件下,输出功率约360 W,热电转换效率约19.00%,热管与热声发电机耦合系统性能稳定。在极限运行测试中,输入功率为2 300 W时,输出功率为463 W,热电转换效率为20.13%。该研究验证了热管反应堆与热声发电机耦合集成能量转换原理的可行性,可为后续开展基于热管堆的空间和海洋载体核动力原型设计提供试验数据支撑。

关键词：热管热声发电机稳态特性核电源热电转换

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外加应力作用下UO_(2)中空洞演化过程的相场模拟

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物理学报 2022年第2期71卷 226-236页

作者：姜彦博柳文波孙志鹏喇永孝恽迪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核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

本工作建立了外加应力作用下UO_(2)中空洞演化的相场模型.首先,使用摄动迭代法求解了弹性平衡方程,对外加应力下单个空洞周围的应力分布进行了计算,结果表明空洞边缘有应力集中现象,模拟得到的应力分布和解析解一致.然后,利用相场方法... 详细信息

本工作建立了外加应力作用下UO_(2)中空洞演化的相场模型.首先,使用摄动迭代法求解了弹性平衡方程,对外加应力下单个空洞周围的应力分布进行了计算,结果表明空洞边缘有应力集中现象,模拟得到的应力分布和解析解一致.然后,利用相场方法模拟了不同外加应力下单个空洞的演化过程,结果表明随着外加应力的增大,空洞的生长速度加快.最后,研究了外加应力对多晶体系中晶粒长大和空洞演化的影响,结果表明,不同晶粒内的应力大小不同,应力越小的晶粒越容易长大,尺寸越大的空洞的边缘应力也越大.晶间空洞与弯曲晶界存在相互作用,一方面晶界附近的空洞会生长成透镜状,另一方面空洞对晶界也有钉扎作用,能减缓晶界的迁移.此外,外加应力会加速多晶系统中空洞的生长,并且本文计算得到了外加应力与空洞半径的关系,发现外加应力越大,空洞的生长越快.

关键词：相场模拟空洞演化晶粒生长外加应力

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定位绕丝结构对棒束通道热工水力特性影响数值分析

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核动力工程 2023年第2期44卷 37-42页

作者：刘思超刘余田瑞峰杨小磊陈曦李小畅哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨150001 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 哈尔滨工程大学航天与建筑学院哈尔滨150001

定位绕丝设计广泛应用于金属快堆堆芯设计及气冷快堆堆芯设计中,本文基于三维精细化绕丝定位棒束通道网格模型模拟分析了定位绕丝螺距、定位绕丝数量及定位绕丝形状对超临界二氧化碳在棒束通道中流动换热的影响。模拟结果表明定位绕丝... 详细信息

定位绕丝设计广泛应用于金属快堆堆芯设计及气冷快堆堆芯设计中,本文基于三维精细化绕丝定位棒束通道网格模型模拟分析了定位绕丝螺距、定位绕丝数量及定位绕丝形状对超临界二氧化碳在棒束通道中流动换热的影响。模拟结果表明定位绕丝螺距比定位绕丝数量及定位绕丝形状对温场流场的影响更大,定位绕丝螺距小于200 mm时,进出口压降大幅增加,表面换热系数增加,温度不均匀度大幅降低;随着定位绕丝数量增加,进出口压降线性增加,表面换热系数变化不大;圆形定位绕丝可以以较小截面积达到与方形定位绕丝相似的效果,梯形定位绕丝对流场影响不如矩形定位绕丝。

关键词：超临界二氧化碳绕丝定位棒束通道定位绕丝结构参数数值模拟

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Zr-4表面特性及冷却剂过冷度对骤冷沸腾传热的影响

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原子能科学技术 2024年第4期58卷 783-789页

作者：熊平孙源阳罗彦袁鹏杜鹏邓坚卢涛北京化工大学机电工程学院北京100029 西华大学流体及动力机械教育部重点实验室四川成都610039 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四川成都610041

核燃料棒再淹没骤冷沸腾是堆芯失水事故后避免堆芯熔化采取的重要事故缓释措施。本文采用不同粒度砂纸打磨得到不同粗糙度的Zr-4表面,研究了Zr-4表面粗糙度和冷却剂过冷度对骤冷沸腾过程冷却速率及沸腾换热的影响。对所制备的不同表面... 详细信息

核燃料棒再淹没骤冷沸腾是堆芯失水事故后避免堆芯熔化采取的重要事故缓释措施。本文采用不同粒度砂纸打磨得到不同粗糙度的Zr-4表面,研究了Zr-4表面粗糙度和冷却剂过冷度对骤冷沸腾过程冷却速率及沸腾换热的影响。对所制备的不同表面粗糙度实验段进行了骤冷沸腾可视化实验,同时测量实验段内部温度,通过导热反问题反演得到骤冷过程表面温度及热流密度。结果表明:表面粗糙度对膜态沸腾换热的影响较小,但粗糙度较大的表面更早地触发了表面-液体接触,强化了骤冷沸腾;而粗糙度较小时,粗糙度对骤冷沸腾的影响较小;当粗糙度进一步减小时,由于表面接触角的增大,骤冷沸腾持续的时间增长。此外,随着冷却剂过冷度的增大,膜态沸腾气膜厚度减薄,维持稳定气膜的最小膜态沸腾温度增大,骤冷速率增强。本文为揭示压水堆破口事故燃料棒再淹没过程的流动沸腾换热机理提供一定的理论基础。

关键词：骤冷沸腾粗糙度沸腾换热最小膜态沸腾温度

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