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中国核学会2019年学术年会

作者：庾明达刘贞谷姜露张毅雄徐自力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 西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049

采用基于RANS方程的三维时域响应流固耦合迭代数值算法对新开发的核电超长末级叶片的气动稳定性进行了分析。利用流场有限元网格与叶片网格之间的交界面进行压力,位移等变量的数据交换和迭代计算,通过叶片时域位移响应趋势判断叶片是否... 详细信息

采用基于RANS方程的三维时域响应流固耦合迭代数值算法对新开发的核电超长末级叶片的气动稳定性进行了分析。利用流场有限元网格与叶片网格之间的交界面进行压力,位移等变量的数据交换和迭代计算,通过叶片时域位移响应趋势判断叶片是否发生颤振。计算了设计背压,2个高背压等三个工况条件。计算结果表明,动叶叶栅气流进气角度随背压增大而增大,在最高背压工况下叶高各截面的流场流动保持平稳,3种背压工况下叶片的时域响应曲线均以1阶动频模态为主进行自由衰减,叶片响应幅值均呈现收敛的趋势,数值证明了在背压增大到10 800 Pa新开发的核电超长末级叶片仍能保持气动稳定,不会发生颤振。

关键词：核电末级叶片三维流固耦合时域响应气动稳定性

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酸洗工艺对Zr-4合金管材氟残留影响

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金属世界 2018年第6期 46-49页

作者：于军辉吕亮亮张谭王晨阳国核宝钛锆业股份公司宝鸡721013 国家能源核级锆材研发中心宝鸡721013 陕西省核级锆材重点实验室宝鸡721013 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

酸洗工艺能消除锆合金管材内外表面划伤、点坑、色差等缺陷,但是锆合金和酸液反应后会生成氟残留。SGHWR核反应堆中发现锆合金包壳出现由内向外穿透性的腐蚀裂纹,实验认为可能与包壳管表面的氟残留有关。文章通过高温分光广度法、有限... 详细信息

酸洗工艺能消除锆合金管材内外表面划伤、点坑、色差等缺陷,但是锆合金和酸液反应后会生成氟残留。SGHWR核反应堆中发现锆合金包壳出现由内向外穿透性的腐蚀裂纹,实验认为可能与包壳管表面的氟残留有关。文章通过高温分光广度法、有限元、能谱分析的方法研究了酸液(HF与HNO3酸的混合液)浓度、酸洗次数及管材裂纹对Zr-4合金管材氟残留或氟元素的影响。结果表明:随着HF浓度的增加,Zr-4合金表面的氟残留数值略有增加。酸洗次数对Zr-4合金表面的氟残留数值结果无影响。管材缺陷断口面的氟元素基本保持在一个水平基准面。

关键词：合金残留表面

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反应堆压力容器整体建模数值模拟探索性研究

反应堆压力容器整体建模数值模拟探索性研究

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第十五届全国反应堆结构力学大会

作者：杨雯张利民郑连纲姜乃斌张毅雄臧峰刚孙英学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成都 610041 日本泰科诺斯达株式会社北京代表处北京 100098

在反应堆压力容器力学分析评定中,由于计算所用的软、硬件设施的原因,以往的做法是把整个结构进行解耦,即把整个结构分解为若干段分别进行应力分析,这个过程中对于边界条件的处理或多或少地会有一些失真,对计算结果的准确性有一定影响.... 详细信息

在反应堆压力容器力学分析评定中,由于计算所用的软、硬件设施的原因,以往的做法是把整个结构进行解耦,即把整个结构分解为若干段分别进行应力分析,这个过程中对于边界条件的处理或多或少地会有一些失真,对计算结果的准确性有一定影响.本工作通过UG软件建立反应堆压力容器整体结构模型,应用TSV(TechnoStarVENUS)综合有限元分析系统,开展整体设备超大规模、高效数值模拟研究,完成反应堆压力容器整体应力分析、变形分析与模态分析研究,提高了核级设备力学分析的求解规模和分析效率.

关键词：反应堆压力容器力学分析数值模拟

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压水堆核能热电水多联产运行模式的经济性分析

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节能技术 2021年第6期39卷 556-560页

作者：陈聪曾畅宋丹戎罗彦卢涛王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610041 北京化工大学机电工程学院北京100029 中国成达工程有限公司四川成都610000

核能多联产系统,通过核电站与供热、海水淡化等系统耦合,具有良好的经济、社会和环境效益。本文通过建立核能多联产热经济性模型,分析了同一压水堆核能热电联产和水电联产两种运行模型下的能源成本,探讨了堆型大小对压水堆核能多联产经... 详细信息

核能多联产系统,通过核电站与供热、海水淡化等系统耦合,具有良好的经济、社会和环境效益。本文通过建立核能多联产热经济性模型,分析了同一压水堆核能热电联产和水电联产两种运行模型下的能源成本,探讨了堆型大小对压水堆核能多联产经济性的影响。结果表明,小型堆ACP100热电联产供热单位成本以及水电联产供水单位成本分别为43元/GJ和13元/m^(3)左右。当反应堆规模增大,以ACP1000为例,由于建成单位投资降低,核能热电联产供热单位成本和水电联产供水单位成本大幅下降,可分别降至23元/GJ和8.09元/m^(3)。考虑到工业用蒸汽价格,不同压水堆规模下的核能热电联产技术均具有一定的竞争力。对于北方缺水地区工业用水需求,随着大型压水堆核能水电联产技术发展,其供水价格与自来水厂供水价格相比存在潜在优势。

关键词：压水堆热电联产水电联产热经济性反应堆规模

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激光增材修复技术研究现状及展望

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大型铸锻件 2023年第4期 1-5,19页

作者：李青宇梁景怡陈珉芮彭航张连重李涤尘王鑫宇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610213 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室四川成都610213 河南科技大学机电工程学院河南洛阳471023 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049 西安铂力特增材技术股份有限公司陕西西安710000

在“双碳”背景下,激光增材修复技术与绿色制造高度契合,可实现受损设备零件的快速修复,进一步提升设备的使用寿命、降低设备备品备件的存储量,具有重要的环境保护意义。本文介绍了激光增材修复原理及该技术在航空、船舶、工程机械等多... 详细信息

在“双碳”背景下,激光增材修复技术与绿色制造高度契合,可实现受损设备零件的快速修复,进一步提升设备的使用寿命、降低设备备品备件的存储量,具有重要的环境保护意义。本文介绍了激光增材修复原理及该技术在航空、船舶、工程机械等多个领域的典型应用范例;并从修复装备、修复工艺对修复零件微观组织和宏观力学性能的影响方面研究状况进行了深入分析;最后讨论了现阶段激光增材修复技术所面临的挑战,解决标准体系不完善、设备集成化、智能化程度一般以及材料集约化水平较弱等问题将会是未来该技术发展的主要方向。

关键词：激光增材修复应用现状修复装备修复工艺

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核电事故应急随机网络的粒子群优化分析

核电事故应急随机网络的粒子群优化分析

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成都理工大学核技术与自动化工程学院六十周年校庆大会

作者：龚迪琛方方陈智丁卫撑成都理工大学核技术与自动化工程学院四川成都 610059 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

本文构建了核电事故应急过程的GERT随机网络模型,在分析日本福岛核事故应急救援过程的基础上,研究智能计算方法与传统随机网络相结合的途径.将应急过程分解为串联环节和并联环节,将并联环节作为串联环节的一部分,先以整体为对象进行资... 详细信息

本文构建了核电事故应急过程的GERT随机网络模型,在分析日本福岛核事故应急救援过程的基础上,研究智能计算方法与传统随机网络相结合的途径.将应急过程分解为串联环节和并联环节,将并联环节作为串联环节的一部分,先以整体为对象进行资源配置优化,再单独分析并联环节.分析了应急资源对各救援环节的作用,在应急资源一定的前提下提出了对应的粒子运动速度矢量受限.利用速度投影矩阵纠正粒子运动,得到了资源受限的粒子群优化算法、获得了应急过程中资源的优化配置及降低了核电事故应急的时间消耗.

关键词：核电事故应急过程随机网络模型粒子群优化

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现象识别与排序方法的发展与创新

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核科学与技术 2023年第1期11卷 1-13页

作者：姚垚陈伟宫厚军邓程程杨军华中科技大学能源与动力工程学院核工程与核技术系湖北武汉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成都国防科技工业核动力技术创新中心四川成都

现象识别与排序表(PIRT)是一种通过信息整理和专家判断,对核电站工况所涉及的现象按照其重要程度进行识别与排序的分析方法,该方法可让研究侧重于分析较重要的现象,提高安全分析效率。PIRT方法自创立以来不断得到完善与创新,本文基于对P... 详细信息

现象识别与排序表(PIRT)是一种通过信息整理和专家判断,对核电站工况所涉及的现象按照其重要程度进行识别与排序的分析方法,该方法可让研究侧重于分析较重要的现象,提高安全分析效率。PIRT方法自创立以来不断得到完善与创新,本文基于对PIRT的调研学习,阐述了PIRT的发展历史和其指导意义。同时,针对文本表格形式的PIRT冗长、不够直观等问题,提出了一种以三维阵列图为表现形式的M-PIRT,可以实现可视化和直观查阅。之后,基于M-PIRT从不同角度对重要现象进行了分析,结合华龙一号尝试提出M-PIRT的示范性应用,提出了可能存在的挑战和发展方向。本研究可为今后自主化反应堆设计如华龙一号、国和一号、玲珑一号等PIRT的建立,以及PIRT方法的进一步改进创新提供一定参考。

关键词：现象识别与排序表 CSAU 反应堆安全事故分析

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基于电动作用的压水堆一回路沉积热点模型

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科技视界 2021年第8期 176-180页

作者：高希龙景福庭田超倪斯卢桂池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 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 中陕核工业集团公司陕西西安710100

一回路腐蚀产物在冷却剂中经过迁移和活化,最终沉积在一回路各处。而在阀门、管道变径接口等位置,沉积物更易集聚,从而形成沉积热点。利用流体场模型计算管道前台阶几何约束等管道特殊结构处的流体场分布,并根据电动参数计算得到了流体... 详细信息

一回路腐蚀产物在冷却剂中经过迁移和活化,最终沉积在一回路各处。而在阀门、管道变径接口等位置,沉积物更易集聚,从而形成沉积热点。利用流体场模型计算管道前台阶几何约束等管道特殊结构处的流体场分布,并根据电动参数计算得到了流体约束边界的流动电流分布和壁面电流分布。结果表明:在流速发生剧烈变化的位置,壁面电流会出现一个明显的阳极电流峰,即局部阳极区域。该区域是沉积热点的高发位置。将模拟得到的流动电流值与流体流速的7/4次方进行线性拟合,拟合优度与实验值进行对比,优度超过实验值达到0.999,可以认为建立的沉积热点预测模型具有较高的可信性。

关键词：压水堆一回路电动作用沉积热点 CFD

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基于机器学习算法的核电结构材料性能预测

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上海金属 2022年第3期44卷 102-110页

作者：王卓朱虹许斌颜达鹏杜华罗亮崔予文中南大学轻合金研究院湖南长沙410083 成都材智科技有限公司四川成都610041 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610213 南京工业大学江苏南京210009

核电作为我国能源的重要组成部分,显示出巨大的发展潜力。随着核电技术的不断提高、完善,各类核电结构材料层出不群,寻找性能优异的新型材料成为影响核电站安全性和经济性的重中之重。同时材料信息学的助力使得研究人员可以高效地得到... 详细信息

核电作为我国能源的重要组成部分,显示出巨大的发展潜力。随着核电技术的不断提高、完善,各类核电结构材料层出不群,寻找性能优异的新型材料成为影响核电站安全性和经济性的重中之重。同时材料信息学的助力使得研究人员可以高效地得到大量试验与计算数据,基于以上数据通过机器学习算法即可预测材料的性能,为新材料的研发提供新的契机。对机器学习原理及方法进行了概述,基于核电合金结构材料数据库构建了适用于核电结构材料性能预测的机器学习系统,并对该系统进行流程介绍和具体示例演示。最后,结合对核电结构材料性能预测机器学习系统的研究,指出机器学习在材料领域存在的问题和未来研究方向,希望利用机器学习方法加速新材料的研发进程。

关键词：机器学习核电结构材料材料性能预测

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加拿大超临界水冷堆的多变量鲁棒控制研究

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应用科技 2017年第6期44卷 72-78页

作者：冯骥孙培伟袁显宝陈鹏三峡大学机械学院湖北宜昌443002 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安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四川成都610041

为了处理加拿大超临界水冷堆的蒸汽温度、反应堆功率和主蒸汽压力之间的强耦合性,特别是蒸汽温度对反应堆功率扰动具有极高敏感性的问题,以及控制系统设计过程中所引入不确定性因素,对系统模型进行不确定性分析并得到3种不确定性量,然... 详细信息

为了处理加拿大超临界水冷堆的蒸汽温度、反应堆功率和主蒸汽压力之间的强耦合性,特别是蒸汽温度对反应堆功率扰动具有极高敏感性的问题,以及控制系统设计过程中所引入不确定性因素,对系统模型进行不确定性分析并得到3种不确定性量,然后在此基础上采用μ综合方法得到多变量鲁棒控制器。通过前馈系统的扰动补偿特征和对开环系统的增益调整方法分析得到系统的前馈控制部分,进一步提高系统的性能响应。通过和传统控制器的仿真对比表明:所设计的多变量鲁棒控制器能在系统不确定性条件下实现对系统的稳定控制,控制性能满足设计要求。

关键词：超临界水冷堆不确定性分析不确定性带宽鲁棒稳定性鲁棒性能权重函数前馈控制 μ综合方法

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