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核动力工程 2022年第3期43卷 139-143页

作者：蒋天植李彪张芸王银丽李文平黄有骏沈峰孙聪健电子科技大学自动化工程学院成都611731 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 中核控制系统工程有限公司北京100176

为监测核电厂首循环装料、停堆以及启动过程中的堆芯状态,国内外核电厂一般在堆芯引入2个一次中子源组件,但一次中子源均为国外进口,存在进口受限的问题。为解决此问题,研究首循环取消一次中子源组件,采用燃料组件自发裂变产生的中子作... 详细信息

为监测核电厂首循环装料、停堆以及启动过程中的堆芯状态,国内外核电厂一般在堆芯引入2个一次中子源组件,但一次中子源均为国外进口,存在进口受限的问题。为解决此问题,研究首循环取消一次中子源组件,采用燃料组件自发裂变产生的中子作为启动用中子源。燃料组件自发裂变产生的中子强度远低于一次中子源。针对以上情况,需在堆外采用更高灵敏度的探测器进行中子注量率的监测。本文在分析各种高灵敏度探测器基本原理的基础上,给出高灵敏度中子探测器的选型建议,并对其性能进行了试验验证,试验结果表明:^(3)He正比计数管即使在γ剂量率大于0.1 Gy/h时,设置合适的甄别电压,也可以有效甄别γ噪声,试验验证的最大γ剂量率为1.0 Gy/h。

关键词：无源启动中子探测器正比计数管高灵敏度

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带搅混格架5×5棒束流场的激光多普勒测量

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核动力工程 2018年第4期39卷 171-175页

作者：陈仕龙陈诚曲文海熊进标杜思佳王啸宇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 中国核工业集团有限公司北京100822

采用激光多普勒测速(LDV)系统,对带有2道搅混格架的5×5棒束格架下游4个横截面的流场进行了轴向流速测量。实验测得了各个截面上的平均轴向速度分布和轴向脉动速度均方根(RMS)分布。通过比较不同截面的平均速度与RMS速度的差异,分... 详细信息

采用激光多普勒测速(LDV)系统,对带有2道搅混格架的5×5棒束格架下游4个横截面的流场进行了轴向流速测量。实验测得了各个截面上的平均轴向速度分布和轴向脉动速度均方根(RMS)分布。通过比较不同截面的平均速度与RMS速度的差异,分析了定位格架下游流场的演变规律;比较了2道格架下游的实验数据,分析了上游流场对格架效应的影响。本文实验数据是在充分重复性实验的基础上获得的,可以为计算流体动力学(CFD)结果的验证和评价提供基准参考。

关键词： 5×5棒束搅混格架 LDV测量湍流流场

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长寿期压水堆板状燃料组件可燃毒物选型研究

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原子能科学技术 2022年第1期56卷 113-120页

作者：徐士坤于涛谢金森李满仓王连杰南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 南华大学湖南省数字化反应堆工程技术研究中心湖南衡阳421001 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

可燃毒物在长寿期压水堆中起着至关重要的作用,板状燃料组件在长寿期压水堆中具有较好的应用前景。本文开展长寿期压水堆板状燃料组件可燃毒物选型及中子学特性研究,对含不同可燃毒物的板状燃料组件进行输运-燃耗计算,筛选出中子学性能... 详细信息

可燃毒物在长寿期压水堆中起着至关重要的作用,板状燃料组件在长寿期压水堆中具有较好的应用前景。本文开展长寿期压水堆板状燃料组件可燃毒物选型及中子学特性研究,对含不同可燃毒物的板状燃料组件进行输运-燃耗计算,筛选出中子学性能较好的可燃毒物。结果表明,采用富集同位素^(157)Gd、^(167)Er和B_(4)C作为可燃毒物时,几乎无反应性惩罚;当采用PACS-J和^(231)Pa作为可燃毒物时,因其自身特性,在寿期末不仅未造成反应性惩罚,且延长了组件寿期,提高了燃料利用率;PACS-J与慢燃耗可燃毒物组合,可获得更优的反应性曲线。由本文结果可知,板状燃料组件可以选用富集同位素^(157)Gd、富集同位素^(167)Er、B_(4)C、^(231)Pa和PACS-J作为可燃毒物,可燃毒物组合可以选用PACS-Er和PACS-Pa两种组合方案。

关键词：长寿期压水堆可燃毒物中子学特性燃料组件寿期

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窄矩形通道内脉动流过渡特性实验研究

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原子能科学技术 2013年第9期47卷 1539-1543页

作者：张川谭思超赵佳宁刘宇生高璞珍张虹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 中国原子能科学研究院快堆研究设计所北京102413 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

针对光滑窄矩形通道内简谐脉动流层流一紊流（Re范围为750～4450）过渡特性进行实验研究。研究发现，脉动流加速阶段，摩阻系数大于稳态摩阻系数，而在减速阶段摩阻系数小于稳态摩阻系数。Womersley数对层流一紊流临界Re有显著影响，在... 详细信息

针对光滑窄矩形通道内简谐脉动流层流一紊流（Re范围为750～4450）过渡特性进行实验研究。研究发现，脉动流加速阶段，摩阻系数大于稳态摩阻系数，而在减速阶段摩阻系数小于稳态摩阻系数。Womersley数对层流一紊流临界Re有显著影响，在脉动流加速阶段，临界Re随Womersley数的增大而减小，而在脉动减速部分则相反。通过实验拟合出一适用于预测临界转捩点的经验公式，且与稳态有着良好的衔接。

关键词：脉动流临界转捩点 Womersley数窄矩形通道

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全长尺寸5×5格架棒束通道两相流动特性研究

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核动力工程 2017年第S2期38卷 25-28页

作者：李权 Avramova M 刘洋华郑美银赵艳丽陈杰焦拥军于俊崇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 北卡罗来纳州立大学核能工程系美国27695 清华大学工程物理系北京100084

采用两相计算流体动力学(CFD)分析的方法,对全长尺寸格架棒束通道内过冷沸腾两相流动进行了数值模拟。将模拟得到的棒束通道中心4个子通道的平均空泡份额与实验值进行对比发现,在高空泡份额区域与实验值符合较好;在低空泡份额区域,计算... 详细信息

采用两相计算流体动力学(CFD)分析的方法,对全长尺寸格架棒束通道内过冷沸腾两相流动进行了数值模拟。将模拟得到的棒束通道中心4个子通道的平均空泡份额与实验值进行对比发现,在高空泡份额区域与实验值符合较好;在低空泡份额区域,计算值略高于实验值。两相CFD方法模拟得到了棒束通道内空泡份额的详细分布,观察到格架上游空泡份额集中在加热棒的周围,但在格架下游,子通道中心的空泡份额增加,加热棒周围的空泡份额减小,间接地证明了格架对临界热流密度(CHF)的提升作用。

关键词：全长尺寸格架过冷沸腾空泡份额

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熔盐反应堆辐射效应分析

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核动力工程 2018年第2期39卷 80-85页

作者：王丹王亚辉马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 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001 中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519082

由于熔盐反应堆燃料熔盐的流动特性,堆芯内部物理过程呈现出强烈的耦合特性。基于有限元方法和离散坐标方法的耦合模拟,对熔盐反应堆内部的反应堆物理-热工水力-辐射传热过程进行了全耦合研究,着重分析了辐射效应对反应堆内部温度及流... 详细信息

由于熔盐反应堆燃料熔盐的流动特性,堆芯内部物理过程呈现出强烈的耦合特性。基于有限元方法和离散坐标方法的耦合模拟,对熔盐反应堆内部的反应堆物理-热工水力-辐射传热过程进行了全耦合研究,着重分析了辐射效应对反应堆内部温度及流场的影响。数值模拟结果表明,虽然堆芯内部的辐射效应对于流动过程影响不大,但对反应堆内部的整体温度有明显的影响,尤其对堆芯出口位置影响明显。因此,在熔盐反应堆的设计及安全分析中,堆芯内部的辐射效应不能忽略。

关键词：熔盐堆辐射传热中子物理热工水力多物理场

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棒束通道内温度场分布特性研究

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原子能科学技术 2020年第9期54卷 1644-1651页

作者：米争鹏谭思超邹思远邱志方朱大欢张丹邓坚蔡容吴菱艳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 北京自动化控制设备研究所北京100074

可视化实验技术越来越多地被应用于核反应堆系统参数的测量,本文基于激光诱导荧光(LIF)技术的特点,介绍该技术的难点和解决方案,并对棒束通道定位格架下游稳态流和脉动流下温度分布进行了研究。结果显示,通过对系统光学特性和染色剂特... 详细信息

可视化实验技术越来越多地被应用于核反应堆系统参数的测量,本文基于激光诱导荧光(LIF)技术的特点,介绍该技术的难点和解决方案,并对棒束通道定位格架下游稳态流和脉动流下温度分布进行了研究。结果显示,通过对系统光学特性和染色剂特性研究,可提高LIF技术的应用范围和测量精度。同时采用后处理技术,可获得更准确的温度场分布。通过对棒束通道定位格架下游全场温度进行测量,获得了稳态流和脉动流两种工况下温度的分布。定位格架能显著增强下游的流动搅混,提高换热能力。流速的波动也会对温度分布产生显著影响。研究表明,LIF技术可实现对棒束通道内流体温度分布的全场测量,根据温度分布特性研究可实现对定位格架性能的评价。

关键词：棒束通道激光诱导荧光技术温度分布定位格架

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CSR1000启动过程控制特性研究

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核动力工程 2019年第3期40卷 115-120页

作者：袁园王丽罗涵禹单建强张小英王冬青中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519080 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 西安交通大学核科学与技术学院西安710049

启动系统和启动特性分析是超临界水堆(SCWR)设计的重要组成部分,为了实现全系统启动分析,以SCWR瞬态分析程序SCTRAN为基础,提出了新的宽参数范围的壁面换热模型,在此基础上设计了启动过程的控制系统,包括冷却剂流量、堆芯入口温度、系... 详细信息

启动系统和启动特性分析是超临界水堆(SCWR)设计的重要组成部分,为了实现全系统启动分析,以SCWR瞬态分析程序SCTRAN为基础,提出了新的宽参数范围的壁面换热模型,在此基础上设计了启动过程的控制系统,包括冷却剂流量、堆芯入口温度、系统压力、堆芯功率、汽鼓水位控制。根据启动各阶段的不同控制目标建立不同的控制方案,并以中国百万千瓦SCWR(CSR1000)为研究对象,建立了包括再循环回路和直流冷却回路的分析模型,提出了采用控制系统的SCWR的4个启动过程。计算结果表明,再循环回路和直流冷却回路在各个启动过程中,各热工参数变化符合预期,最高包壳表面温度不超过限值温度650℃,验证了启动方案的可行性和启动过程的安全性。

关键词：超临界水堆(SCWR) SCTRAN 控制系统启动

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岭澳核电站一回路系统真空排气台架设计

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核动力工程 2010年第2期31卷 94-97页

作者：黎春梅罗明坤李书周牛文华杨洪崔怀明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 中广核工程有限公司广东深圳518000 大亚湾核电运营管理有限责任公司广东深圳518124

概述了岭澳核电站一回路系统真空排气台架的设计方案、主要性能参数、相关的技术改造和运行过程等。设备现场运行表明,一回路系统真空排气台架可使一回路系统压力达到0.02 MPa以下,可在一回路系统充水排气过程中节约时间约30 h。一回路... 详细信息

概述了岭澳核电站一回路系统真空排气台架的设计方案、主要性能参数、相关的技术改造和运行过程等。设备现场运行表明,一回路系统真空排气台架可使一回路系统压力达到0.02 MPa以下,可在一回路系统充水排气过程中节约时间约30 h。一回路系统真空排气台架设计参数和运行参数均优于国外同类设备;该项技术替代了以前国内大型核电站无燃料水压试验充水前的多次静态排气及多次动态排气过程,在国内首次实现了大型核电站无燃料水压试验充水前的真空排气。

关键词：一回路系统真空排气台架一回路压力边界

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摇摆条件下自然循环流动不稳定性的混沌特性研究

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原子能科学技术 2012年第6期46卷 705-709页

作者：张文超谭思超高璞珍张虹张红岩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610041 海军装备部北京100841

对摇摆条件下两相自然循环系统不规则复合型脉动进行了非线性时序分析。通过相空间重构计算了不规则复合型脉动时间序列的关联维、K2熵和最大Lyapunov指数值,在几何不变量的计算结果基础上,结合密度波型脉动和波谷型脉动的对比,分析了... 详细信息

对摇摆条件下两相自然循环系统不规则复合型脉动进行了非线性时序分析。通过相空间重构计算了不规则复合型脉动时间序列的关联维、K2熵和最大Lyapunov指数值,在几何不变量的计算结果基础上,结合密度波型脉动和波谷型脉动的对比,分析了不规则复合型脉动的混沌特征和产生机理。分析结果表明:不规则复合型脉动为典型的混沌运动,热驱动力、流动阻力和摇摆引起的附加外力的相互作用和耦合导致了混沌的出现。

关键词：自然循环摇摆运动不稳定性混沌振荡

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