检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2022年第3期43卷 165-172页

作者：陈来杰卢川沈昕易经纬李洋欧阳华杜朝辉上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 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

超临界二氧化碳(sCO_(2))布雷顿循环是第四代核反应堆能量转换系统主要解决方案之一,实际运行中,压缩机内sCO_(2)可能发生凝结,导致效率降低,运行稳定性受到影响。本文结合Span-Wagner物性模型,建立了sCO_(2)的平衡冷凝数值模型,对sCO_... 详细信息

超临界二氧化碳(sCO_(2))布雷顿循环是第四代核反应堆能量转换系统主要解决方案之一,实际运行中,压缩机内sCO_(2)可能发生凝结,导致效率降低,运行稳定性受到影响。本文结合Span-Wagner物性模型,建立了sCO_(2)的平衡冷凝数值模型,对sCO_(2)压缩机进行数值模拟,分析了sCO_(2)冷凝的主要区域、成因及影响。结果表明,sCO_(2)的凝结主要受流速影响,发生于压缩机主叶片前缘吸力面的50%叶高以上区域及前缘间隙内近压力面区域,前一区域由sCO_(2)的局部加速所致,后一区域由叶顶间隙泄漏所致;在给定工况下,冷凝区域很小,未扩展到整个通道,冷凝的sCO_(2)很少,未形成两相流,对压缩机运行的影响很小。

关键词：超临界二氧化碳(sCO_(2)) 离心压缩机数值计算冷凝

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锆合金包壳在微动磨蚀环境下的界面损伤行为

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中国表面工程 2022年第4期35卷 41-49页

作者：焦拥军李正阳蒲曾坪任全耀郑美银巫英伟秋穗正西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安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

锆合金燃料棒包壳在反应堆内会由于流致振动与定位格架发生微动磨蚀,现有研究并未考虑高温水环境下燃料棒包壳与格架之间的腐蚀加速磨损现象。通过微动磨损试验设备结合电化学工作站,研究不同外加电位(-0.8 V、-0.4 V、0 V、0.4 V和0.8V... 详细信息

锆合金燃料棒包壳在反应堆内会由于流致振动与定位格架发生微动磨蚀,现有研究并未考虑高温水环境下燃料棒包壳与格架之间的腐蚀加速磨损现象。通过微动磨损试验设备结合电化学工作站,研究不同外加电位(-0.8 V、-0.4 V、0 V、0.4 V和0.8V)下锆合金包壳的微动磨蚀行为。采用SEM、EDX、XPS、EPMA和三维光学显微镜对磨痕表面的微观形貌和化学成分等进行分析,探究不同外加电位下锆合金的摩擦氧化行为及微动损伤机理。结果表明:随着电位的增加,微动过程中的腐蚀电流增加,加速磨损过程中锆合金的氧化腐蚀,锆合金的微动损伤加剧。不同外加电位下磨痕表面均存在明显的犁沟及氧化物颗粒堆积,主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损。随着外加电位的增加,锆合金的磨损深度和磨损率增加,这是因为电位的增加使得腐蚀加剧,从而磨损与腐蚀交互作用增强导致磨损率的增加。揭示了电位对锆合金包壳磨痕形貌、磨损量和摩擦腐蚀交互作用的影响规律,阐明了不同电位条件下锆合金的磨损机制,为锆合金包壳在长周期服役过程中磨损行为的分析和预测提供理论支撑。

关键词：锆合金电位微动磨蚀磨损机制

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压力容器主管道分段焊接变形的数值模拟研究

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核动力工程 2022年第S02期43卷 165-170页

作者：庾明达张丽屏邵雪娇姜露李辉刘贞谷蒲卓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

针对压力容器主管道焊接径向位移过大的问题,采用SYSWELD软件对主管道多层多道焊接进行了数值模拟分析,并研究了3种分段式焊接方案对焊接残余应力和变形的影响。结果表明,计算结果与实验结果较为吻合,验证了数值手段的合理性,采用分段... 详细信息

针对压力容器主管道焊接径向位移过大的问题,采用SYSWELD软件对主管道多层多道焊接进行了数值模拟分析,并研究了3种分段式焊接方案对焊接残余应力和变形的影响。结果表明,计算结果与实验结果较为吻合,验证了数值手段的合理性,采用分段式焊接可有效地降低压力容器主管道焊接过程的径向位移和残余应力,在所研究的3种分段式研究方案中,分段式上下单边焊接方案对焊接径向位移的抑制效果最好。

关键词：主管道多层多道焊径向变形位移抑制

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基于OPTIMUS的反应堆冷却剂系统动力响应敏感性分析

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核动力工程 2022年第S02期43卷 171-176页

作者：袁艳丽张毅雄叶献辉王碧浩李柄锦杨康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

为了获取对反应堆冷却剂系统(RCS)动力响应影响较大的设计参数,缩短设计周期,提升设计效率,以RCS中蒸汽发生器(SG)支承刚度、支承间隙为输入变量,利用OPTIMUS集成平台开展了地震条件下系统动力响应对输入变量的敏感性分析。分析表明:主... 详细信息

为了获取对反应堆冷却剂系统(RCS)动力响应影响较大的设计参数,缩短设计周期,提升设计效率,以RCS中蒸汽发生器(SG)支承刚度、支承间隙为输入变量,利用OPTIMUS集成平台开展了地震条件下系统动力响应对输入变量的敏感性分析。分析表明:主泵进口接管嘴弯矩对SG下部水平支承的间隙的敏感性较高。相关敏感性分析方法与分析流程可推广至核动力装置其他系统与设备,为RCS的可靠性分析参数选取及优化设计改进提供定量分析手段与数据支持。

关键词：反应堆冷却剂系统(RCS) 地震响应敏感性分析

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华龙一号反应堆压力容器下封头高温蠕变研究

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核动力工程 2022年第S02期43卷 202-207页

作者：杨立才邱天杨志海尹祁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

高温蠕变是华龙一号(HPR1000)反应堆压力容器(RPV)下封头在严重事故工况下的主要失效模式。为准确地研究采用国产16MND5锻件制造的HPR1000 RPV下封头的高温蠕变问题,确保RPV下封头在严重事故工况下的结构完整性,基于试验获得的材料高温... 详细信息

高温蠕变是华龙一号(HPR1000)反应堆压力容器(RPV)下封头在严重事故工况下的主要失效模式。为准确地研究采用国产16MND5锻件制造的HPR1000 RPV下封头的高温蠕变问题,确保RPV下封头在严重事故工况下的结构完整性,基于试验获得的材料高温蠕变数据,联合数值模拟和理论分析,对HPR1000 RPV下封头高温蠕变问题进行了系统的研究。首先建立了RPV下封头材料高温蠕变本构模型。利用ANSYS软件开展了高温及内压载荷作用下的下封头高温蠕变数值模拟研究,获得了下封头蠕变应变和蠕变应力分布。此外,首次针对RPV下封头高温蠕变问题进行了理论研究。结果表明,RPV下封头高温蠕变主要发生在温度高于450℃的区域;在严重事故工况下,HPR1000 RPV下封头不会发生高温蠕变失效;内压增大将导致RPV塑性失效范围扩大;RPV下封头稳态蠕变理论分析结果与数值模拟结果相吻合,理论分析结果揭示了RPV下封头分层失效现象。

关键词：反应堆压力容器(RPV) 下封头高温蠕变数值模拟理论研究

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矩形通道双群组界面浓度输运模型验证分析

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核动力工程 2023年第S02期44卷 74-79页

作者：于洋芦韡王文林宋小明曾辉郭凤晨李仲春孙梓彬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 深圳技术大学中德智能制造学院深圳518118

为了验证矩形通道双群组界面浓度输运模型的准确性与适用性,采用四探头电导探针测量方法,对竖直条件下矩形通道内气液两相界面输运特性开展了试验研究,获得了大量时均空泡份额、界面浓度等试验数据。试验在常温常压条件下进行,工质为空... 详细信息

为了验证矩形通道双群组界面浓度输运模型的准确性与适用性,采用四探头电导探针测量方法,对竖直条件下矩形通道内气液两相界面输运特性开展了试验研究,获得了大量时均空泡份额、界面浓度等试验数据。试验在常温常压条件下进行,工质为空气-水,本体采用透明亚克力材质,尺寸为10 mm×200 mm,气、液相折算速度范围分别为0.047~2.014 m/s和0.315~4.416 m/s,流型范围覆盖泡状流、帽状湍流和搅混流区域。在此基础上,选取了8种试验工况对矩形通道双群组界面浓度输运模型进行验证,对影响界面浓度输运模型的气泡相互作用机制进行了分析。结果表明,群组1和群组2气泡界面浓度和空泡份额相对误差均在±10%以内,验证了矩形通道双群组界面浓度输运模型的正确性。

关键词：矩形通道界面浓度空泡份额双群组界面浓度输运模型

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ALSTM-GPC在核电厂协调控制系统中的应用

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核动力工程 2021年第S02期42卷 41-47页

作者：邓志光青先国吴茜郑晓朱毖微朱加良吕鑫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

针对常规比例积分微分(PID)控制器面对复杂系统时控制效果欠佳的问题,充分结合深度学习在特征提取、回归预测以及预测控制在处理多变量、强耦合等问题的优势,先通过ALSTM深度网络构建预测模型控制器,该预测模型以对象一维时序信号作为输... 详细信息

针对常规比例积分微分(PID)控制器面对复杂系统时控制效果欠佳的问题,充分结合深度学习在特征提取、回归预测以及预测控制在处理多变量、强耦合等问题的优势,先通过ALSTM深度网络构建预测模型控制器,该预测模型以对象一维时序信号作为输入,以长短期记忆网络(LSTM)完成特征提取,然后通过引入注意力机制,对LSTM提取特征的权重参数进行优化,筛选保留目标特征,滤除冗杂特征,实现精准提取有效时序特征。再将广义预测控制(GPC)作为滚动优化控制器,搭建注意力长短期记忆网络-广义预测控制器(ALSTM-GPC)。随后在核电站双入双出多变量协调控制系统进行仿真实验,通过设定值扰动、内扰以及外扰等一系列仿真实验的验证,与常规PID控制相比,ALSTM-GPC控制器具有更优的控制效果。

关键词：长短期记忆网络(LSTM) 注意力机制阶梯式广义预测控制协调系统核电厂

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基于OpenFOAM的管束流固耦合模拟与数据驱动建模

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核动力工程 2022年第S02期43卷 158-164页

作者：冯志鹏张毅雄黄旋刘帅齐欢欢蔡逢春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

为实现开源工具OpenFOAM在管束流固耦合行为预测方面的应用,针对OpenFOAM缺乏大涡模拟验证的综合基准案例、缺乏基于OpenFOAM仿真数据的参数辨识方法和数据驱动建模方法问题,首先通过研究基准问题来定量比较OpenFOAM中大涡模拟的性能,... 详细信息

为实现开源工具OpenFOAM在管束流固耦合行为预测方面的应用,针对OpenFOAM缺乏大涡模拟验证的综合基准案例、缺乏基于OpenFOAM仿真数据的参数辨识方法和数据驱动建模方法问题,首先通过研究基准问题来定量比较OpenFOAM中大涡模拟的性能,重点讨论统计时间长度、计算域大小与形状、网格划分方式、壁面函数对结果的影响规律,并将数值结果与实验数据进行验证,获得了合理的流场分析模型;然后,将运动方程与流场计算相耦合,求解具有移动边界的非定常Navier-Stokes(uRANS)方程,实现管束的流固耦合仿真,成功捕捉到了管束的流固耦合特征,并以流管模型为例,实现了关键参数辨识和数据驱动建模。结果表明,大涡模拟中,达到统计收敛至少需180个漩涡脱落周期;升力、回流长度对网格分辨率较为敏感,漩涡脱落频率、圆柱表面压力对计算域较为敏感;对于尾流区的统计量分布,网格分辨率的影响更为显著;计算域形状的影响可以忽略;通过数据驱动建模方式计算的临界流速与实验值吻合较好。

关键词：流固耦合大涡模拟 OpenFOAM 管束

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碳含量超标情况下的反应堆压力容器快速断裂评价方法研究

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核动力工程 2021年第4期42卷 282-288页

作者：苏东川谢海张毅雄崔怀明吴琳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

按照RCC-M规范对设备进行快速断裂评价时,材料的初始无延性转变温度是重要的输入条件之一。材料中的碳含量超标会影响材料初始无延性转变温度,但目前2者之间还没有定量关系。当反应堆压力容器(RPV)出现碳含量超标时,为保证结构完整性,... 详细信息

按照RCC-M规范对设备进行快速断裂评价时,材料的初始无延性转变温度是重要的输入条件之一。材料中的碳含量超标会影响材料初始无延性转变温度,但目前2者之间还没有定量关系。当反应堆压力容器(RPV)出现碳含量超标时,为保证结构完整性,必须在缺乏定量关系的情况下完成结构的快速断裂分析。本研究对碳含量超标情况下的反应堆压力容器的快速断裂评价方法进行了研究,并以发生碳含量超标的反应堆压力容器堆芯段筒体为例,考虑了筒体的缺陷修复情况,通过反算满足规范要求的最高初始无延性转变温度,对反应堆压力容器堆芯段筒体的快速断裂情况进行了分析评估。该方法可为碳含量超标的压力容器运行和在役检测提供技术支持。

关键词：反应堆压力容器(RPV) 快速断裂初始无延性转变温度碳含量

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临界热流密度机理模型发展综述

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核动力工程 2021年第3期42卷 211-217页

作者：刘伟彭诗念江光明刘余邓坚胡迎刘晓波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

为厘清临界热流密度(CHF)机理模型的发展脉络,促进CHF实验和理论研究,本文系统梳理了CHF机理模型已取得的研究成果和研究进展,分析研判了各模型的基本假设和建模过程,论证了各模型存在的问题并给出了可能的解决方向,可为当前CHF的实验... 详细信息

为厘清临界热流密度(CHF)机理模型的发展脉络,促进CHF实验和理论研究,本文系统梳理了CHF机理模型已取得的研究成果和研究进展,分析研判了各模型的基本假设和建模过程,论证了各模型存在的问题并给出了可能的解决方向,可为当前CHF的实验和理论研究提供参考和借鉴。

关键词：临界热流密度机理模型综述

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