检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2024年第9期53卷 137-147,179页

作者：王东伟李发强黄起昌赵阳丁昊昊中国核动力研究设计院设计研究所核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213 西南交通大学机械工程学院成都610031

目的利用表面织构减摩抗磨的优良特性,将其应用于电接触摩擦表面,探讨它对滑动电接触界面摩擦磨损及电接触可靠性的影响。方法利用激光系统制备2种织构,即方坑型表面织构(SPT)和沟槽型表面织构(GT),并与光滑表面的载流摩擦学信号进行对... 详细信息

目的利用表面织构减摩抗磨的优良特性,将其应用于电接触摩擦表面,探讨它对滑动电接触界面摩擦磨损及电接触可靠性的影响。方法利用激光系统制备2种织构,即方坑型表面织构(SPT)和沟槽型表面织构(GT),并与光滑表面的载流摩擦学信号进行对比分析。利用ABAQUS模拟试验,分析界面接触应力、电压和位移的变化特性。结果随着试验的进行,GT表面的摩擦因数逐渐增大,并与光滑表面达到同一水平(0.7),SPT表面的摩擦因数在整个试验过程中始终较低(0.4)。光滑表面在电接触过程中发生了多频振动现象,2种织构表面的振动信号非常微弱,尤其是SPT表面,仅出现了100 Hz的振动频率。光滑表面和GT表面出现较严重的磨损现象,而SPT表面磨损轻微。有限元分析结果表明,表面织构的存在能够避免应力集中现象,GT表面的应力较大(90MPa),且始终分布在沟槽棱边。结论在电接触状态下,2种织构表面均能不同程度地降低界面的摩擦因数和摩擦力,其中SPT表面的减摩降磨效果最显著。GT表面沟槽棱边的损伤和磨屑堆积是导致其逐渐失去减摩效果的主要原因。模拟分析结果证实,SPT表面织构的存在能避免应力集中,有利于改善磨损和降低振动强度。虽然GT表面的最大应力分布也具有时变特征,但是其值较大,且分布在沟槽棱边,导致沟槽织构的减摩效果逐渐减弱。

关键词：表面织构滑动电接触摩擦磨损试验测试有限元分析

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铅铋堆蒸汽发生器传热管破裂事故三维程序开发及验证

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核动力工程 2023年第4期44卷 226-233页

作者：辜峙钘余红星黄代顺严明宇申亚欧冯文培龚政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成都610213 成都理工大学核技术与自动化工程学院成都610059

蒸汽发生器(SG)传热管破裂事故(SGTR)是铅铋堆设计必须重点考虑的安全问题之一。针对铅铋堆SGTR,为解决其复杂结构环境中压力波的三维传播与蒸汽的三维迁移难题,基于多相流欧拉流体动力学理论,开展了“铅铋-水”相互作用三维数值模型与... 详细信息

蒸汽发生器(SG)传热管破裂事故(SGTR)是铅铋堆设计必须重点考虑的安全问题之一。针对铅铋堆SGTR,为解决其复杂结构环境中压力波的三维传播与蒸汽的三维迁移难题,基于多相流欧拉流体动力学理论,开展了“铅铋-水”相互作用三维数值模型与算法研究,研制了专用程序,并采用实验对比和程序对比技术手段进行了程序验证,验证结果符合较好。研究结果表明:对于描述铅铋堆SGTR过程中“铅铋-水”相互作用行为,本文采用的相关数值理论与模型具有较好的适用性;对于研究复杂结构环境下铅铋堆SGTR的三维演化现象,包括压力波传播、蒸汽迁移,本文所开发的三维程序具有重要的潜在应用价值。本文研究成果有望为我国铅铋堆SGTR分析提供有力支撑。

关键词：铅铋堆蒸汽发生器(SG)传热管破裂事故(SGTR) "铅铋-水"相互作用三维程序开发程序验证

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热工水力系统程序中数值水锤问题研究

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核动力工程 2021年第3期42卷 59-63页

作者：郭英冉李江宽林萌杨燕华黄涛上海交通大学核科学与工程学院上海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

基于两流体六方程的热工水力系统程序在计算蒸汽即将从控制体中消失或水即将充满控制体工况时,由于空泡份额较小的两相混合物和纯液相之间可压缩性的不连续变化以及离散动量方程的离散方法,可能会出现虚拟的压力峰值,即数值水锤现象。... 详细信息

基于两流体六方程的热工水力系统程序在计算蒸汽即将从控制体中消失或水即将充满控制体工况时,由于空泡份额较小的两相混合物和纯液相之间可压缩性的不连续变化以及离散动量方程的离散方法,可能会出现虚拟的压力峰值,即数值水锤现象。本文以热工水力系统分析程序RELAP5为参考对数值水锤问题的缓解方案进行了分析研究,给出了详细的检测逻辑以及修正方案,并应用于普赖尔管问题和冷凝实验工况的计算分析。结果显示,数值水锤缓解方案的启用能够缓解两流体程序中针对该类问题由于数值方法带来的压力瞬态效应,从而能够明显地降低压力峰值,避免了严重扭曲瞬态解的出现。数值水锤缓解方案减缓这一虚拟压力峰值,有利于提高程序计算的稳定性;针对该问题此方法可为同类型系统程序的开发及模型优化提供参考。

关键词：热工水力系统程序数值水锤 RELAP5

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热工水力系统分析程序Courant条件计算方法研究

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核动力工程 2021年第4期42卷 63-67页

作者：李江宽黄涛林萌王旭陈俊杰上海交通大学核科学与工程学院上海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

为分析采取不同Courant条件计算方法对反应堆热工水力系统分析程序计算速度和计算准确性的影响,研究了2种Courant条件计算方法:综合法与分组法,分析了2者的计算原理,并分别采取这2种方法对压水堆满功率稳态工况和大破口事故工况进行计... 详细信息

为分析采取不同Courant条件计算方法对反应堆热工水力系统分析程序计算速度和计算准确性的影响,研究了2种Courant条件计算方法:综合法与分组法,分析了2者的计算原理,并分别采取这2种方法对压水堆满功率稳态工况和大破口事故工况进行计算。结果表明,稳态工况下2种方法的程序计算结果无明显差异;在速度场变化剧烈的大破口事故工况下,综合法可以取得更加准确的计算结果但耗时较多,分组法可以取得更快的计算速度但计算准确性较低。

关键词：热工水力系统程序 Courant条件 RELAP5

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U-10Mo/Zr单片式燃料元件堆内稳态热-力学性能研究

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核动力工程 2021年第6期42卷 254-260页

作者：郭子萱简晓彬李文杰张坤王鹏王严培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 复旦大学航空航天系力学与工程仿真研究所上海200433

本文建立了U-10Mo/Zr单片式燃料元件的辐照性能模型以及热-力学本构关系,采用有限元方法进行非均匀辐照场中燃料元件稳态热-力学性能的数值模拟,获得并分析了U-10Mo/Zr单片式燃料元件温度、形变和应力的分布特点及变化规律。研究结果表... 详细信息

本文建立了U-10Mo/Zr单片式燃料元件的辐照性能模型以及热-力学本构关系,采用有限元方法进行非均匀辐照场中燃料元件稳态热-力学性能的数值模拟,获得并分析了U-10Mo/Zr单片式燃料元件温度、形变和应力的分布特点及变化规律。研究结果表明,燃料芯体厚度增量在芯体和包壳结合面附近达到最大,主要受到燃料辐照蠕变的影响;在较低燃耗条件下,燃料芯体高温辐照肿胀模拟结果与低温辐照肿胀试验结果相当;燃料芯体边角区域和包壳端面外侧区域存在应力集中。

关键词： U-Mo燃料单片式燃料元件热-力学性能研究试验堆有限元方法

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基于MOSASAUR程序的中子-光子输运堆芯释热率计算方法研究

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核动力工程 2024年第3期45卷 37-44页

作者：胡馗马续波王连杰张斌赵晨张腾陈义学华北电力大学核科学与工程学院北京102206 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

为了准确计算快堆堆芯中所有裂变材料与非裂变材料释热,并精细考虑中子、光子、电子在堆芯中的能量沉积,以提高快堆堆芯释热率计算精度。本文基于确定论两步法研究并实现了中子-光子输运堆芯释热率计算方法,通过求解裂变源中子输运方程... 详细信息

为了准确计算快堆堆芯中所有裂变材料与非裂变材料释热,并精细考虑中子、光子、电子在堆芯中的能量沉积,以提高快堆堆芯释热率计算精度。本文基于确定论两步法研究并实现了中子-光子输运堆芯释热率计算方法,通过求解裂变源中子输运方程和固定源光子输运方程得到中子和光子注量率,基于比释动能(KERMA)因子方法计算瞬发中子和瞬发光子释热率,利用比例因子方法计算缓发光子产生矩阵,在MOSASAUR程序内通过内耦合方式实现了快堆中子-光子输运和堆芯释热率计算。计算铅铋快堆RBEC-M基准题的功率分布并与蒙特卡罗程序计算结果进行对比,燃料组件总功率相对偏差在±4%以内,非燃料组件总功率相对偏差在±10%以内,所有组件光子功率相对偏差在±10%以内。因此,本文研究的中子-光子输运堆芯释热率计算方法对快堆堆芯释热计算具有较高精度。

关键词：中子-光子输运比释动能(KERMA)因子快堆缓发光子高阶光子输运

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3×3棒束湍流流动的数值模拟研究

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核动力工程 2014年第4期35卷 110-113页

作者：王红燕熊进标刘余程旭上海交通大学核科学与工程学院上海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610041

对3×3布置压水堆堆芯燃料棒束内冷却剂湍流流场进行模拟,选取ANSYS CFX软件中SST、SSG-RSM、BSL-RSM以及ω-RSM等湍流模型进行稳态模拟,通过与激光多普勒测速仪(LDV)实验数据对比,评价了以上各湍流模型的性能。结果表明,BSL-RSM和S... 详细信息

对3×3布置压水堆堆芯燃料棒束内冷却剂湍流流场进行模拟,选取ANSYS CFX软件中SST、SSG-RSM、BSL-RSM以及ω-RSM等湍流模型进行稳态模拟,通过与激光多普勒测速仪(LDV)实验数据对比,评价了以上各湍流模型的性能。结果表明,BSL-RSM和SSG-RSM模型的模拟结果与实验结果吻合较好,但在湍流脉动的预测上仍有一定误差。

关键词： 3×3棒束计算流体动力学(CFD) 湍流模型

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直管环向贯穿裂纹应力强度因子的有限元无网格耦合计算方法

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核动力工程 2009年第5期30卷 71-74页

作者：姜乃斌赵华柳军刘成卢岳川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成都610041 重庆大学工程力学系重庆400044

使用先进的有限元和无网格耦合方法进行了含环向贯穿裂纹直管的断裂力学分析。该方法把高应力梯度区域划分为无网格区域,其余区域划分为有限元区域(FE),使用转换矩阵实现了有限元区域与无网格区域的自然耦合,保证了两种区域在交界面上... 详细信息

使用先进的有限元和无网格耦合方法进行了含环向贯穿裂纹直管的断裂力学分析。该方法把高应力梯度区域划分为无网格区域,其余区域划分为有限元区域(FE),使用转换矩阵实现了有限元区域与无网格区域的自然耦合,保证了两种区域在交界面上的位移连续性要求。用该耦合方法计算了直管环向贯穿裂纹应力强度因子,得到的结果与有限元计算软件ABAQUS结果一致,验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：无网格耦合方法贯穿裂纹应力强度因子

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定位格架下游湍流特性测量研究

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原子能科学技术 2022年第6期56卷 1129-1137页

作者：曲文海陈仕龙黄慧剑熊进标上海交通大学核科学与工程学院上海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四川成都610213

在子通道雷诺数为6600、13200、26400和39600下,使用粒子成像测速仪对5×5棒束分流型交混翼定位格架下游横向和纵向流动进行测量。平均速度和湍流脉动速度均方根的实验结果最大不确定度低于1%的主流平均速度。格架下游二次流结构经... 详细信息

在子通道雷诺数为6600、13200、26400和39600下,使用粒子成像测速仪对5×5棒束分流型交混翼定位格架下游横向和纵向流动进行测量。平均速度和湍流脉动速度均方根的实验结果最大不确定度低于1%的主流平均速度。格架下游二次流结构经历了交混翼脱落涡结构耗散、剪切产生双涡结构、双涡结构向单涡结构的转变及单涡结构沿程衰减过程,横向平均速度和湍流脉动速度均方根沿程变化均受涡结构演进影响。格架近场湍流统计量迅速衰减;格架远场湍流统计量缓慢衰减,流动趋于光棒束充分发展流动。横向流动受雷诺数效应和格架交混效应共同影响。

关键词：定位格架子通道交混折射率补偿粒子成像测速仪

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基于简单开式布雷顿循环的热管反应堆系统功率质量比影响因素初步探索

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核动力工程 2021年第2期42卷 188-192页

作者：王金雨余红星张卓华马誉高柴晓明陈伟易经纬曾畅苏东川肖聪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 四川大学空天科学与工程学院成都610064

基于简单开式布雷顿循环的热管反应堆系统具有结构简单、固有安全、放射性泄漏风险低等特点,是小型可移动反应堆的潜在优势技术选项,其功率质量比是评价总体方案先进性的重要指标。本文以5MW热管反应堆为研究对象,建立包含热管反应堆与... 详细信息

基于简单开式布雷顿循环的热管反应堆系统具有结构简单、固有安全、放射性泄漏风险低等特点,是小型可移动反应堆的潜在优势技术选项,其功率质量比是评价总体方案先进性的重要指标。本文以5MW热管反应堆为研究对象,建立包含热管反应堆与开式布雷顿发电装置的方案功率质量比评估模型,对多种关键参数对总体指标的影响规律进行了探索。研究表明功率质量比随热传导途径上温差增大而先提高后降低,最优值则与堆芯基体最高温度限值正相关。在给定温度限值条件下,热管反应堆电源系统内热量传输途径上温差设计是热管反应堆优化设计的关键因素。未来可进一步细化模型,对压气机、涡轮、热管等进行更详细建模,提高模型准确程度。

关键词：热管反应堆开式布雷顿功率质量比

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