检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2011年第9期28卷 137-142页

作者：姜乃斌刘占芳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 重庆大学资源及环境科学学院工程力学系重庆400044

在基于混合物理论的多孔介质模型的基础上,将固体相视为弹粘塑性体,建立了饱和多孔介质的弹粘塑性模型。模型的基本思想是在无粘弹塑性本构关系中引入一时间参数,使固体骨架具备了粘性效应。利用Galerkin加权残值法推导得到了罚有限元格... 详细信息

在基于混合物理论的多孔介质模型的基础上,将固体相视为弹粘塑性体,建立了饱和多孔介质的弹粘塑性模型。模型的基本思想是在无粘弹塑性本构关系中引入一时间参数,使固体骨架具备了粘性效应。利用Galerkin加权残值法推导得到了罚有限元格式,并采用Newmark预估校正法求解率相关饱和多孔介质的非线性有限元动力方程,此算法可以很好的求解非线性的饱和多孔介质弹粘塑性模型的动力响应。数值算例验证了模型的率相关性和时效特性,并分析了动力载荷作用下的固体骨架的位移场、应力场、塑性区分布以及孔隙液体的速度场和孔压的变化。

关键词：工程力学多孔介质力学数值分析率相关:流固耦合

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矩形通道速度边界层可视化实验研究

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原子能科学技术 2023年第3期57卷 503-513页

作者：张永豪于晓勇刘卢果乔守旭谭思超哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室黑龙江哈尔滨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四川成都610213

板状燃料组件结构紧凑、冷却剂通道狭窄,其边界层流场特性是决定矩形通道与常规通道内单相流动和传热特性存在差异的重要因素。本文采用粒子图像测速(PIV)技术,对间隙为2 mm和3 mm的矩形通道的速度边界层进行了可视化实验研究,分析了矩... 详细信息

板状燃料组件结构紧凑、冷却剂通道狭窄,其边界层流场特性是决定矩形通道与常规通道内单相流动和传热特性存在差异的重要因素。本文采用粒子图像测速(PIV)技术,对间隙为2 mm和3 mm的矩形通道的速度边界层进行了可视化实验研究,分析了矩形通道边界层内速度分布、雷诺切应力等流场特性,探究了通道间隙对边界层的影响规律。实验结果表明,矩形通道的湍流边界层无量纲速度分布符合Spalding公式,在距离窄边壁面0.2~0.3 mm范围内存在雷诺切应力峰值区,随着雷诺数的增加,速度边界层的黏性底层逐渐减薄,对数律层占比增大,雷诺切应力峰值区向壁面方向靠近。减小矩形通道间隙,将会限制近壁面速度剖面的发展,使得近壁面速度梯度增大,湍流强度减小。

关键词：矩形通道速度边界层 PIV Spalding公式雷诺切应力

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空间离散对弥散颗粒燃料燃耗计算的影响

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原子能科学技术 2021年第5期55卷 856-864页

作者：娄磊张云飞李满仓张乾李颂梁越超赵强张志俭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 哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001

单栅元燃耗计算是全堆芯燃耗计算的基础,栅元空间离散对燃耗计算的结果有显著影响。弥散颗粒燃料由于双重非均匀性的存在,空间离散的情况更为复杂。本文基于ALPHA组件程序,分析了颗粒在平源区上归类的宏观离散方案与颗粒内部细分燃耗区... 详细信息

单栅元燃耗计算是全堆芯燃耗计算的基础,栅元空间离散对燃耗计算的结果有显著影响。弥散颗粒燃料由于双重非均匀性的存在,空间离散的情况更为复杂。本文基于ALPHA组件程序,分析了颗粒在平源区上归类的宏观离散方案与颗粒内部细分燃耗区的微观离散方案对弥散颗粒燃料燃耗计算的影响。算例包括无毒物的UC颗粒单栅元,含Gd_(2)O_(3)层的QUADRISO颗粒单栅元和含UC颗粒与Gd_(2)O_(3)毒物颗粒的双颗粒单栅元。数值结果表明,无毒物栅元宏观需分3圈以上,含Gd_(2)O_(3)栅元宏观需分5圈以上;无毒物算例微观不需要分圈,含Gd_(2)O_(3)层的QUADRISO颗粒需在微观燃料区细分2圈,双颗粒问题的Gd_(2)O_(3)毒物颗粒微观需分12~15圈。

关键词：双重非均匀性燃耗计算弥散颗粒燃料空间离散

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六角形特征线方法及区域分解并行

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哈尔滨工程大学学报 2022年第12期43卷 1798-1802页

作者：吴文斌王志强郑竞超谢择怿赵晨彭星杰中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519082 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

为了解决六角形几何堆芯中子输运问题,本文基于开源的OpenMOC程序开发了六角形模块化射线布置的并行计算程序OpenMOC-HEX。程序采用构造实体几何对六角形几何进行建模,并模块化布置特征线以实现射线的精确连接。针对核反应堆大规模数值... 详细信息

为了解决六角形几何堆芯中子输运问题,本文基于开源的OpenMOC程序开发了六角形模块化射线布置的并行计算程序OpenMOC-HEX。程序采用构造实体几何对六角形几何进行建模,并模块化布置特征线以实现射线的精确连接。针对核反应堆大规模数值模拟计算时间长的特点,本程序实现了基于六角形组件区域分解的消息传递接口并行。对六角形C5G72D基准例题的计算结果表明本程序具有良好的计算精度,对多圈六角形组件例题的计算结果表明,上千进程跨节点运行时消息传递接口并行效率约85%。本文结果满足特征线程序在计算精度和扩展性上的要求,可为六角形反应堆堆芯建模和计算提供软件辅助。

关键词：六角形几何特征线方法数值模拟并行计算反应堆物理中子输运区域分解大规模并行

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矩形通道边缘堵塞和中心堵塞事故实验研究

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核动力工程 2022年第6期43卷 66-72页

作者：袁东东邓坚谭思超祝嘉鸿李诚韡乔守旭哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨150001 黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室哈尔滨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

为获得矩形通道堵塞事故下流场的演化规律,本文利用粒子图像测速(PIV)技术,针对间隙为3 mm竖直窄矩形通道堵塞事故开展全流场可视化实验研究,对比分析70%阻塞率下边缘堵塞和中心堵塞工况流场结构的差异性。研究发现:边缘堵塞的流场结构... 详细信息

为获得矩形通道堵塞事故下流场的演化规律,本文利用粒子图像测速(PIV)技术,针对间隙为3 mm竖直窄矩形通道堵塞事故开展全流场可视化实验研究,对比分析70%阻塞率下边缘堵塞和中心堵塞工况流场结构的差异性。研究发现:边缘堵塞的流场结构比中心堵塞的流场结构更复杂,边缘堵塞工况会因流道阻塞形成更大的回流区,同时在高雷诺数(Re)下会形成壁面分离涡;边缘堵塞更不利于流体热量的导出,其回流区内漩涡的涡量更小,漩涡流动性更差、运动频率更复杂;同时边缘堵塞和中心堵塞内漩涡结构随Re变化趋势也完全相反。

关键词：粒子图像测速(PIV) 功率谱密度(PSD) 阻塞事故板状燃料元件矩形通道

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堵塞条件下紧密栅湍流交混特性研究

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原子能科学技术 2021年第5期55卷 829-839页

作者：郝思佳乔守旭祁沛垚钟文义谭思超王啸宇哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨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四川成都610213

开展堵塞工况下紧密栅内流体子通道间隙湍流交混研究,对事故工况下燃料组件热工水力行为的预测具有重要意义。本文采用CFD方法对紧密栅内堵塞工况的流体流动现象进行了模拟,模拟结果与相关文献结果吻合较好。进一步对比分析了不同堵塞... 详细信息

开展堵塞工况下紧密栅内流体子通道间隙湍流交混研究,对事故工况下燃料组件热工水力行为的预测具有重要意义。本文采用CFD方法对紧密栅内堵塞工况的流体流动现象进行了模拟,模拟结果与相关文献结果吻合较好。进一步对比分析了不同堵塞工况下,堵塞段及堵塞下游的速度场、涡结构以及湍流交混系数分布。所得不同堵塞工况下的横向与轴向湍流交混系数变化规律,可为子通道分析程序的参数设置提供参考。

关键词：紧密栅堵塞湍流交混 CFD模拟

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超临界二氧化碳破口喷放特性数值分析

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哈尔滨工程大学学报 2024年第11期45卷 2195-2201页

作者：赵富龙魏瑞轩刘凯方华伟易经纬谭思超田瑞峰哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨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四川成都610041

超临界二氧化碳布雷顿循环系统在发生小破口事故时破口位置处因系统内外压差出现的复杂喷放现象尚未研究清楚。为探究不同上游滞止参数与管道长径比对喷放特性的影响,本文采用数值模拟方法开展三维压力容器小破口喷放现象研究。研究结... 详细信息

超临界二氧化碳布雷顿循环系统在发生小破口事故时破口位置处因系统内外压差出现的复杂喷放现象尚未研究清楚。为探究不同上游滞止参数与管道长径比对喷放特性的影响,本文采用数值模拟方法开展三维压力容器小破口喷放现象研究。研究结果表明:上游滞止压力升高或滞止温度降低引起质量流量增加,长径比增加时质量流量减少。上游滞止参数对流量的影响机理主要是参数变化引起密度发生较大改变从而影响喷放质量流量,管道长径比对流量的影响主要因为直径的变化。滞止压力升高时3组工况流量增加值相差5.3%,滞止温度降低时3组工况流量增加值相差90.7%,相比于压力对喷放流量的影响,温度对流量增加速率影响更为显著。

关键词：超临界流体二氧化碳压力容器泄漏滞止参数长径比质量流量计算流体力学核安全

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反应堆压力容器内部大尺寸环形异种金属焊缝残余应力分布研究

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核动力工程 2022年第3期43卷 123-128页

作者：付强闵远胜刘川李美福李玉光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 佛山科学技术学院机电工程与自动化学院广东佛山528225

获得反应堆压力容器内部大尺寸环形异种金属焊缝残余应力分布可为反应堆压力容器结构设计和制造工艺优化提供指导,通过设计和制造能够代表产品焊接结构形式的镍基合金和低合金钢异种金属焊接结构模拟件,采用轮廓法测试焊接结构模拟件内... 详细信息

获得反应堆压力容器内部大尺寸环形异种金属焊缝残余应力分布可为反应堆压力容器结构设计和制造工艺优化提供指导,通过设计和制造能够代表产品焊接结构形式的镍基合金和低合金钢异种金属焊接结构模拟件,采用轮廓法测试焊接结构模拟件内部纵向残余应力,采用有限元法模拟计算焊接结构模拟件横向和纵向残余应力,获得了整个异种金属焊接接头残余应力分布特征。结果表明:焊缝区域内部纵向残余应力为拉伸应力,峰值应力达到500 MPa左右,并且表层应力大于内部应力,峰值应力出现在距下表面3 mm和24 mm位置;横向残余应力在焊缝区域从上表面到下表面的分布为拉应力-压应力-拉应力,压缩横向残余应力峰值达到−300 MPa,出现在距下表面约18 mm位置。本文研究可为焊接结构设计提供理论指导。

关键词：反应堆压力容器异种金属焊接残余应力试验数值模拟

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690合金管在不同法向载荷下的切向微动磨损性能研究

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表面技术 2020年第11期49卷 191-197页

作者：米雪唐攀沈平川郑斌陈果朱旻昊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 西南交通大学机械工程学院成都610031

目的通过690合金管/405不锈钢块(线接触)的切向微动试验,探究690合金管在不同法向载荷作用下的切向微动磨损机制和损伤演变规律。方法采用自制的多功能复合微动磨损试验机,研究法向载荷(10、20、40 N)对690合金传热管/405不锈钢抗振条... 详细信息

目的通过690合金管/405不锈钢块(线接触)的切向微动试验,探究690合金管在不同法向载荷作用下的切向微动磨损机制和损伤演变规律。方法采用自制的多功能复合微动磨损试验机,研究法向载荷(10、20、40 N)对690合金传热管/405不锈钢抗振条的切向微动磨损性能的影响。通过分析摩擦系数和耗散能,获得试验过程中的动力学信息,再通过光学显微镜、扫描电镜对磨痕进行微观分析,获得其磨损机制以及损伤演变规律。结果当位移幅值为100、200μm,法向载荷为10、20、40 N时,690合金管/405不锈钢块的微动运行状态处于完全滑移区。随着法向载荷的增加,摩擦耗散能和摩擦力增大,690合金管的损伤加剧,产生的磨屑增加,磨痕表面的剥落坑被磨屑覆盖而减少,摩擦系数呈下降趋势。沿微动方向,690合金表面的磨损区域内O、Fe、Ni和Cr的含量呈锯齿变化;沿接触方向,690合金管的磨损深度也呈现锯齿状,这都是690合金管和405不锈钢块均为非理想平面所致。结论总体而言,随着法向载荷的增加,690合金管和405不锈钢块的磨损体积增加,690合金管主要的磨损机制为剥层和磨粒磨损。

关键词： 690合金管 405不锈钢法向载荷切向微动磨损机制线接触

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基于MOOSE框架的五方程两相流分析程序开发

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原子能科学技术 2021年第8期55卷 1420-1428页

作者：牛钰航芦韡贺亚男邓超群向烽瑞巫英伟苏光辉秋穗正田文喜于洋卢忝余西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安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610213

基于多物理场耦合框架MOOSE,采用五方程两相流模型开发了模块化程序ZEBRA,实现了高阶时间、空间离散格式两相流动传热问题的求解。采用Bartolomei开展的垂直圆管过冷沸腾实验对ZEBRA进行验证,在不同热流密度、质量流密度、压力工况下,... 详细信息

基于多物理场耦合框架MOOSE,采用五方程两相流模型开发了模块化程序ZEBRA,实现了高阶时间、空间离散格式两相流动传热问题的求解。采用Bartolomei开展的垂直圆管过冷沸腾实验对ZEBRA进行验证,在不同热流密度、质量流密度、压力工况下,将程序计算值与实验值进行了数值验证和计算分析。结果表明:ZEBRA中五方程模型预测值与实验值符合良好,沸腾起始点和空泡份额的预测合理,表明ZEBRA初步具备了处理两相流问题的能力。

关键词： MOOSE 五方程两相流流动换热

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