检索结果-内蒙古大学图书馆

一种分子动力学与动力学蒙特卡洛耦合方法在核结构钢辐照氦演化研究中的实现与应用

核动力工程 2024年第S2期45卷 268-273页

作者：李六六胡雪飞彭蕾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 中国科学技术大学核科学技术学院合肥230027

加速器驱动次临界堆、超高温气冷堆等第4代先进能源反应堆结构材料的研发,亟需借助数值模拟方法来缩短研发周期和提升研发效率。目前各种已有的数值模拟方法只适用于特定的时间和空间尺度,而先进能源反应堆用核结构材料高温辐照效应涉... 详细信息

加速器驱动次临界堆、超高温气冷堆等第4代先进能源反应堆结构材料的研发,亟需借助数值模拟方法来缩短研发周期和提升研发效率。目前各种已有的数值模拟方法只适用于特定的时间和空间尺度,而先进能源反应堆用核结构材料高温辐照效应涉及从辐照微观结构演化到宏观力学性能多个时空尺度的过程。开发各个尺度模拟方法之间的耦合方法和程序,构建多尺度模拟计算平台,对于先进能源反应堆结构材料的快速研发、服役性能预测具有重要意义。本文基于原子构型与缺陷构型的相互转换,提出并实现了一种将微观尺度模拟方法(分子动力学)与介观尺度模拟方法动力学(蒙特卡洛)进行时间上耦合的模拟方法。通过该方法,可将辐照级联过程用分子动力学模拟,而缺陷的进一步演化用动力学蒙特卡洛方法(KMC),从而模拟核结构材料辐照剂量累计下微观结构演化的过程。通过使用该耦合方法模拟了核结构钢基体材料α铁中氦泡在中子辐照下的演化过程,并与实验数据对比,证明了该方法的可靠性。

关键词：核结构钢多尺度模拟耦合方法分子动力学动力学蒙特卡洛方法(KMC)

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基于CFD的阀门保温层传热仿真分析

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阀门 2024年第6期 772-775页

作者：曹思民陈志辉王保平杨灵均侯丽强金远张峰金星硕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 沈阳农业大学辽宁沈阳110000 中国船舶渤海造船厂辽宁大连125000

非能动二次侧余热排出(PRS)系统的蒸汽管道与主蒸汽管道相连,给水管线与PRS系统凝水管线相连。在开展系统热工流体分析时发现,若非能动二次侧余热排出系统蒸汽管线与二回路主蒸汽管线之间的蒸汽隔离阀常开,高温蒸汽直接作用于阀门,加上... 详细信息

非能动二次侧余热排出(PRS)系统的蒸汽管道与主蒸汽管道相连,给水管线与PRS系统凝水管线相连。在开展系统热工流体分析时发现,若非能动二次侧余热排出系统蒸汽管线与二回路主蒸汽管线之间的蒸汽隔离阀常开,高温蒸汽直接作用于阀门,加上保温层的作用阻碍阀门散热,可能会导致蒸汽隔离阀内部温度过高,引起阀门电装无法正常动作。本文计算分析了PRS系统蒸汽隔离阀带保温层状态下的传热情况,判断阀门在高温流体下是否能保证电机的可用性。

关键词：核电厂 CFD 蒸汽隔离阀保温层二次侧非能动余热排出系统(PRS)

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一种椭圆弧面轴承的变流域结构化动网格方法

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机械与电子 2020年第3期38卷 23-26页

作者：莫锦涛李长香陈训刚彭仁勇赵月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610231 中国石油天然气管道工程有限公司机械室河北廊坊065000

为了对椭圆弧面轴承进行仿真,提出一种针对椭圆弧面轴承的变流域结构化动网格方法,保证椭圆弧面轴承中油膜间隙网格随着轴颈的动态移动而规律性变化。在此基础上建立多流域-转子动力学方程耦合,计算得到轴心轨迹、压力分布等参数,并与... 详细信息

为了对椭圆弧面轴承进行仿真,提出一种针对椭圆弧面轴承的变流域结构化动网格方法,保证椭圆弧面轴承中油膜间隙网格随着轴颈的动态移动而规律性变化。在此基础上建立多流域-转子动力学方程耦合,计算得到轴心轨迹、压力分布等参数,并与传统椭圆轴承进行了对比。结果表明,该方法能够正确反映滑动轴承的基本特性。

关键词：椭圆弧面轴承瞬态动网格耦合

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基于多群蒙特卡罗方法的溶液堆燃料管理程序FMCHR的开发与验证

基于多群蒙特卡罗方法的溶液堆燃料管理程序FMCHR的开发与验证

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第十届全国蒙特卡罗方法及其应用学术会议

作者：汪量子姚栋王侃施工清华大学工程物理系，北京 100084 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术国家级重点实验室，四川省成都市 610041 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术国家级重点实验室，四川省成都市 610041 清华大学工程物理系，北京 100084

FMCHR是针对溶液堆开发的堆芯燃料管理程序。FMCHR以IAEA发布的69群WIMS-D格式截面库为初始数据库，用多群蒙特卡洛程序MCMG作为输运计算内核，结合溶液堆均匀燃料介质的特性，考虑了热工水力和辐照裂解气体的反馈效应，具有输运计算、... 详细信息

FMCHR是针对溶液堆开发的堆芯燃料管理程序。FMCHR以IAEA发布的69群WIMS-D格式截面库为初始数据库，用多群蒙特卡洛程序MCMG作为输运计算内核，结合溶液堆均匀燃料介质的特性，考虑了热工水力和辐照裂解气体的反馈效应，具有输运计算、调棒临界和燃耗计算功能。为了对该程序计算结果的可靠性进行分析，本文列出了FMCHR和MCNP对一些临界实验的校算结果，结果显示FMCHR在计算速度更快的同时，能够得到可接受误差范围内的Keff。由于FMCHR针对溶液型堆芯开发，大部分燃耗基准题并不适用;所以本文构造了一个虚拟的一区问题，分别用FMCHR和MCBurn分析其燃耗，通过对比它们的计算结果，证实了FMCHR燃耗计算方法的可靠性。

关键词：溶液堆燃料管理 FMCHR程序多群蒙特卡罗方法

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国产SA508-3钢拉伸力学性能的近场动力学模拟

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四川建筑 2019年第2期39卷 330-332,335页

作者：刘贞谷郭居上李丽娟庾明达陈建国石凯凯江小州中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术国家重点实验室四川成都610213 哈尔滨工业大学航天学院航天科学与力学系黑龙江哈尔滨150001

近场动力学(PD)是一种新型固体力学理论,基于非局部假设,在连续和非连续问题上采用统一框架进行求解,在最近十年得到了极大的关注和发展,应用范围也越来越广。文章将近场动力学理论应用于核电设备中,基于国产SA508-3钢材料,编写Fortran... 详细信息

近场动力学(PD)是一种新型固体力学理论,基于非局部假设,在连续和非连续问题上采用统一框架进行求解,在最近十年得到了极大的关注和发展,应用范围也越来越广。文章将近场动力学理论应用于核电设备中,基于国产SA508-3钢材料,编写Fortran程序,研究薄板的拉伸力学特性。计算结果表明,近场动力学的结果与理论解的误差极小,精度较高,适合进一步应用在核级较大设备和较复杂力学问题。

关键词： SA508-3钢近场动力学数值模拟

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铅基回路文丘里流量计初步设计优化

铅基回路文丘里流量计初步设计优化

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第十六届全国反应堆热工流体学术会议暨中核核反应堆热工水力技术重点实验室2019年学术年会

作者：张超毅王翔张乾何迅马库斯·赛德拉斐尔·马西安-胡安哈尔滨工程大学核科学与技术学院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慕尼黑工业大学核工程系

铅基材料以其良好的中子学性能、优良的物化性质和机械特性而被作为铅基堆的冷却剂,但同时由于铅基材料较强的腐蚀性以及较高的运行温度所导致的严苛的运行环境,其流动变化势必会对铅基回路造成一定的影响,为保证整个回路的安全,必须准... 详细信息

铅基材料以其良好的中子学性能、优良的物化性质和机械特性而被作为铅基堆的冷却剂,但同时由于铅基材料较强的腐蚀性以及较高的运行温度所导致的严苛的运行环境,其流动变化势必会对铅基回路造成一定的影响,为保证整个回路的安全,必须准确获知回路内冷却剂流量的变化。文丘里流量计作为目前最为广泛应用的节流式差压流量计,以其结构简单、便于维护、性能稳定、过流顺畅平稳等优点而被广泛应用于单、多相流流量测量中。本研究通过在不同的工质流动温度下,改变文丘里流量计的入口锥角、喉部直径、出口锥角等结构参数,建立三维不可压缩流体动力学模型,并采用正交试验方法简化模型组数。经ICEM CFD划分六面体网格,结合FLUENT模拟其分别在铅、锂铅和铅铋三种不同铅基材料下的内部流动变化,获得流量计内部的压力场、速度场分布。通过极差与方差分析,以流出系数和压损比为指标,优化文丘里流量计在铅基回路中的结构参数。最终结果表明,当管内流动工质为锂铅,流动温度为673.15K,文丘里管结构参数为渐缩角15°,喉部直径6mm,扩张角5°时,文丘里流量计的测量精度最高,但最终的优化设计仍需后期的进一步跟进试验。本流量计设计,为其在铅基回路中的应用提供了技术支持,对铅基回路新型流量计的应用具有一定的指导意义。

关键词：文丘里流量计铅基回路数值模拟

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非均匀热流密度下多孔介质内氨反应特性研究

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西北水电 2021年第5期 119-126页

作者：阮景昕邓泽宏胡甜王跃社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国家重点实验室成都610213 中国电建太阳能热发电工程研究中心西安710065

氨基热化学储能是一种极具研究价值的热化学储能方式,氨反应器内的反应特性更是与太阳能流密度息息相关。以非均匀热流密度下的氨反应器为研究对象,建立了一个基于反应动力学和传热传质的催化氨分解三维反应器模型。针对氨反应模型,揭... 详细信息

氨基热化学储能是一种极具研究价值的热化学储能方式,氨反应器内的反应特性更是与太阳能流密度息息相关。以非均匀热流密度下的氨反应器为研究对象,建立了一个基于反应动力学和传热传质的催化氨分解三维反应器模型。针对氨反应模型,揭示了固体和流体的换热系数、有效导热系数以及有效扩散系数对氨分解的内在影响机制。通过定量定性的分析和讨论催化剂颗粒直径、孔隙率以及径向孔隙率分布对氨反应特性的影响,给出了优化氨反应管性能的方法。模拟结果表明,催化剂颗粒直径越小,孔隙率越小,氨的分解率越大,同时壁面峰值温度越低;采用孔隙率径向线性减小的分布方式可以在降低壁面峰值温度的同时又不降低氨分解率。最终优选的反应管参数为:颗粒直径为0.5 mm,孔隙率为径向分布0.8~0.2。

关键词：热化学储能氨分解反应单管反应器三维模型

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控制棒驱动机构钩爪组件运动可靠性分析方法

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机械设计与制造工程 2021年第2期50卷 40-44页

作者：邓强付国忠李维张进强孙博明书君杨西任羿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 北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191

控制棒驱动机构工作过程中钩爪组件需反复运动,且需承受驱动杆的冲击载荷,易引起组件中零件受载变形以及运动副配合间隙变化,影响钩爪的运动精度,进而影响钩爪组件的运动可靠性。以控制棒驱动机构钩爪组件为研究对象,研究了受载变形对... 详细信息

控制棒驱动机构工作过程中钩爪组件需反复运动,且需承受驱动杆的冲击载荷,易引起组件中零件受载变形以及运动副配合间隙变化,影响钩爪的运动精度,进而影响钩爪组件的运动可靠性。以控制棒驱动机构钩爪组件为研究对象,研究了受载变形对钩爪组件运动可靠性的影响。根据钩爪组件的运动过程和功能原理,以钩爪伸出量为钩爪组件运动可靠性表征参数,根据有效杆长理论,建立了受载变形影响下钩爪伸出量的计算模型;在此基础上,进一步考虑受载变形量的不确定性,提出了一种考虑受载变形影响的钩爪组件运动可靠性分析方法。

关键词：控制棒驱动机构钩爪组件受载变形运动可靠性

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辐照-温度协同作用下U3Si2微结构演化的介观尺度研究

辐照-温度协同作用下U3Si2微结构演化的介观尺度研究

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中国核学会2021年学术年会

作者：王园园孙丹刘仕超孙志鹏高士鑫周毅赵纪军大连理工大学物理学院三束材料改性教育部重点实验室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

材料的辐照损伤一直是先进核反应堆材料研究关心的问题,它影响着反应堆能否安全运行。堆内高温、强辐照等极端环境,特别是高能粒子与固体材料间相互作用,会导致材料内部产生不同的辐照缺陷,改变材料形状、性能。因此,探究材料在复杂环... 详细信息

材料的辐照损伤一直是先进核反应堆材料研究关心的问题,它影响着反应堆能否安全运行。堆内高温、强辐照等极端环境,特别是高能粒子与固体材料间相互作用,会导致材料内部产生不同的辐照缺陷,改变材料形状、性能。因此,探究材料在复杂环境时空尺度下组织与性能间的关联性是实验-计算-理论研究的关键环节。USi作为耐事故燃料芯块的候选燃料之一,近些年被广泛研究,但其辐照损伤机理尚未清晰。本研究从计算模拟角度出发,采用基于以Ginzburg-Landau理论为物理基础的相场法,建立了辐照气泡相场模型,研究了辐照-温度耦合环境下USi晶内、晶间辐照诱发气泡的形成与演化物理图像,分析了孔隙率、平均直径、数密度等随温度、裂变率的变化。模拟结果与文献数据进行对比,验证了本模型的有效性。

关键词：辐照损伤裂变气泡相场法计算模拟

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反应堆控制棒驱动机构任务可靠性建模与分析

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机械设计与制造工程 2021年第2期50卷 35-39页

作者：李维邓强鲁文斌唐明堂吴泽豫孙博王自力任羿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 北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191

为了对核电厂压水型核反应堆控制棒驱动机构的可靠性随其升降运行步数变化的规律进行分析及预测,提出一种基于动态Bayes网络的系统可靠性建模与分析方法。首先通过建立动态Bayes网络模型对驱动机构不同功能单元的状态随运行步骤发生循... 详细信息

为了对核电厂压水型核反应堆控制棒驱动机构的可靠性随其升降运行步数变化的规律进行分析及预测,提出一种基于动态Bayes网络的系统可靠性建模与分析方法。首先通过建立动态Bayes网络模型对驱动机构不同功能单元的状态随运行步骤发生循环变化的特点进行描述,进而基于所建立的模型对系统整体任务可靠性进行了分析,最后结合案例对提出的方法进行了验证。结果表明,建立的模型能够为控制棒驱动机构产品的可靠性设计分析工作提供参考。

关键词：控制棒驱动机构可靠性建模动态Bayes网络

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