检索结果-内蒙古大学图书馆

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2024年第2期63卷 95-107页

作者：梁立创田俊苏东川李辉姜乃斌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

热管冷却反应堆是核反应堆电池的首选堆芯之一,热管堆固态堆芯高温膨胀的力学性能需要引起重视。为了获得热管冷却反应堆316H不锈钢基体在高温下的力学变化,以MegaPower作为分析对象,采用开源蒙特卡罗程序(OpenMC)和商用有限元计算软件A... 详细信息

热管冷却反应堆是核反应堆电池的首选堆芯之一,热管堆固态堆芯高温膨胀的力学性能需要引起重视。为了获得热管冷却反应堆316H不锈钢基体在高温下的力学变化,以MegaPower作为分析对象,采用开源蒙特卡罗程序(OpenMC)和商用有限元计算软件ANSYS Mechanical,对反应堆满功率运行工况进行了热力耦合分析。结果表明:1)在满功率运行水平,堆芯基体会产生显著的温度集中和热应力集中,燃料和基体的峰值温度分别为1 023 K和970 K,基体的最大热应力为49.5 MPa;2)在高温蠕变的效应下,基体的应力会显著降低,应力分布趋于均匀;3)在堆芯运行过程中,基体等效总应变只有微小变化,而等效弹性应变的减少和等效蠕变应变的增加几乎是同步且等量进行的。

关键词：固态堆芯高温 316H不锈钢蠕变

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高温液钠在不锈钢丝网吸液芯中毛细特性研究

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核动力工程 2024年第2期45卷 110-115页

作者：朱怡儒马誉高张卢腾席治国唐思邈马在勇潘良明张卓华丁书华重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学核工程与核技术系重庆400044 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

碱金属高温热管吸液芯的毛细特性对于热管的正常运行具有重要意义。本文采用毛细上升法和称重法在手套箱中开展了高温液态金属钠(简称液钠)在不同目数的304不锈钢丝网吸液芯中毛细特性的实验研究。实验获得了不同温度阶段下吸液芯毛细... 详细信息

碱金属高温热管吸液芯的毛细特性对于热管的正常运行具有重要意义。本文采用毛细上升法和称重法在手套箱中开展了高温液态金属钠(简称液钠)在不同目数的304不锈钢丝网吸液芯中毛细特性的实验研究。实验获得了不同温度阶段下吸液芯毛细性能的变化规律,结果表明:在低于460℃阶段,吸液芯毛细性能提升有限,这是由于不锈钢表面Cr2O3氧化膜对液钠润湿性影响决定的。温度高于460℃之后,液钠与Cr_(2)O_(3)发生腐蚀反应,吸液芯毛细性能明显增强。且液钠对不锈钢表面氧化膜的破坏是不可逆的,在后续加热周期的温度变化阶段将保持最佳浸润性,吸液芯毛细特性将主要受到表面张力物性的影响,呈现随温度升高吸液芯质量下降的变化趋势。根据毛细理论并结合吸液芯结构建立了吸液芯毛细抽吸模型,降温阶段模型预测吸钠质量与实验值的误差在12%以内。

关键词：高温热管丝网吸液芯液钠毛细特性毛细抽吸模型

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磁力提升型CRDM的动态等效磁网络模型建立与多场耦合计算方法

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电工技术学报 2024年第10期 3030-3043页

作者：杨云徐奇伟苗轶如于天达陈西南输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 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

磁力提升型控制棒驱动机构（CRDM）是反应堆中控制核反应速率的关键电磁执行装置。其动态过程因电流响应、磁路饱和和运动状态间的交叉耦合而复杂，预测难度较大。为实现高精度的快速多物理场耦合计算，本文提出一种动态等效磁网络（DEM... 详细信息

磁力提升型控制棒驱动机构（CRDM）是反应堆中控制核反应速率的关键电磁执行装置。其动态过程因电流响应、磁路饱和和运动状态间的交叉耦合而复杂，预测难度较大。为实现高精度的快速多物理场耦合计算，本文提出一种动态等效磁网络（DEMN）模型。该模型的关键在于使用正交网格线对CRDM各区域进行网格划分，从而统一磁阻计算公式，实现DEMN的快速建模。动态变化时，仅需调整运动区域的网格大小或位置，避免了冗余建模，减少了网格差异导致的计算误差。结合电路模型和动力学方程，提出一种同时考虑电流瞬态变化和磁路饱和的CRDM多物理场耦合计算方法。最后，将计算结果与3D有限元分析（FEA）结果、实验结果进行比较，验证了本文DEMN模型的快速性和准确性，以及多场耦合计算方法的正确性。

关键词：反应堆控制棒驱动机构等效磁网络多场耦合

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双层叶片离心泵空化气泡演化特性研究

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中国电机工程学报 2025年第6期45卷 2285-2297,I0021页

作者：彭程邓坚吴江上海电力大学能源与机械工程学院上海市浦东新区201306 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省成都市610213

水力机械作为电力、船舶、武器等行业广泛应用的通用机械,越来越向高速化的趋势发展,然而一旦发生空化,将严重制约其效率和安全稳定性。空化过程涉及多相流、湍流和质量传递等复杂的流体力学过程,目前,针对非定常工况下空化气泡演化特... 详细信息

水力机械作为电力、船舶、武器等行业广泛应用的通用机械,越来越向高速化的趋势发展,然而一旦发生空化,将严重制约其效率和安全稳定性。空化过程涉及多相流、湍流和质量传递等复杂的流体力学过程,目前,针对非定常工况下空化气泡演化特性的数值模拟研究相对较少。该文首先建立双层叶片离心式水泵及流道模型,采用Realizable k-ε湍流模型及Schnerr-Sauer空化模型,探究不同吸入段初始雷诺数(6×10^(6)~18×10^(6))及转速(400~600 r/min)作用下的空化历程,并针对其中空化初生阶段的起始、空化气泡逃逸阶段的起始及空化区域分布进行定性与定量分析。结果表明:水泵腔体内空化的发生需要满足流场内高速与低压共存的条件。双层叶片转速或吸入段初始雷诺数的增加,均会造成空化气泡初生阶段开始的时间提前,而影响空泡逃逸开始时刻的主要因素是吸入段的初始雷诺数。保持吸入段初始雷诺数不变,伴随叶片转速的增加,空化区域将不断扩大;而保持叶片转速不变,伴随吸入段初始雷诺数的升高,空化区域将逐渐减少,呈现向吸入段位置收缩的效果。该文研究结果可为理解流体机械内部的汽-液两相流瞬时转化,优化水泵叶片结构、减少水泵汽蚀提供一定的技术参考。

关键词：空化空化初生空化区域初始雷诺数 STAR CCM+

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不锈钢棒材形状对淬冷沸腾的影响研究

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工程热物理学报 2023年第2期44卷 463-467页

作者：张琪琪熊平周佳樾邓坚罗彦卢涛北京化工大学机电工程学院北京100029 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6610213

对平底和圆底两种不同形状不锈钢圆柱棒在不同过冷度下的淬冷沸腾进行了可视化实验研究。结合导热反问题实验方法处理,对比分析了棒材形状和过冷度对淬冷沸腾过程气膜演变和最小膜态沸腾温度的影响,结果表明:相对于平底,圆底棒材底部圆... 详细信息

对平底和圆底两种不同形状不锈钢圆柱棒在不同过冷度下的淬冷沸腾进行了可视化实验研究。结合导热反问题实验方法处理,对比分析了棒材形状和过冷度对淬冷沸腾过程气膜演变和最小膜态沸腾温度的影响,结果表明:相对于平底,圆底棒材底部圆滑使气膜不易破裂,延长了淬冷沸腾的时间;随着过冷度的增加,壁面冷却速率增大,膜态沸腾时间缩短,最小膜态沸腾温度升高,临界热流密度增大,促进了淬冷沸腾的进行。最终建立了最小膜态沸腾温度与过冷度的关系式。

关键词：淬冷沸腾最小膜态沸腾温度临界热流密度过冷度棒材形状

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基于低代码的DCS可自定义自动化设计

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制造业自动化 2023年第8期45卷 7-11,31页

作者：张旭姚璋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

随着智能制造的发展,自动化设计工具在大规模DCS工程设计过程中的作用日趋提升。针对辅助工具需求的快速变更与软件开发的慢速响应之间的矛盾,基于低代码设计理念构建了DCS可自定义自动化设计软件,让工程设计人员可以根据实际需求快速... 详细信息

随着智能制造的发展,自动化设计工具在大规模DCS工程设计过程中的作用日趋提升。针对辅助工具需求的快速变更与软件开发的慢速响应之间的矛盾,基于低代码设计理念构建了DCS可自定义自动化设计软件,让工程设计人员可以根据实际需求快速开发适用工具,降低了对专业软件开发人员的依赖,有效提升了工作效率。软件接口设计可匹配不同的图形组态工具与工程设计软件,具备良好的可移植性。软件应用于福建漳州核电1、2号机组安全级DCS供货项目设计过程中,取得了良好的效果。

关键词：低代码代码生成图形组态

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类裂纹不连续区高温蠕变疲劳评价方法对比

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压力容器 2023年第10期40卷 38-46,57页

作者：庾明达邵雪娇蒲卓李辉张瀛刘贞谷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

反应堆存在大量由于焊接造成的类裂纹不连续区,在高温条件下较连续结构更易发生蠕变-疲劳断裂失效。以压力容器贯穿件的类裂纹不连续区为对象,分别基于ASME NH和RCC-MRx规范中的高温蠕变-疲劳评价方法进行了蠕变-疲劳损伤分析,并揭示了R... 详细信息

反应堆存在大量由于焊接造成的类裂纹不连续区,在高温条件下较连续结构更易发生蠕变-疲劳断裂失效。以压力容器贯穿件的类裂纹不连续区为对象,分别基于ASME NH和RCC-MRx规范中的高温蠕变-疲劳评价方法进行了蠕变-疲劳损伤分析,并揭示了RCC-MRx规范特征距离的选取原理。结果表明,在类裂纹不连续区,相比RCC-MRx规范基于等效应力原理的σ-d特征距离方法,ASME NH规范的等效应力集中因子难以精确求取,同时蠕变参数对一次应力较为敏感,导致随着应力集中程度由低变高,蠕变和疲劳损伤系数由略保守变为不保守。建议使用RCC-MRx规范对类裂纹区域进行高温蠕变-疲劳评定。

关键词：类裂纹不连续区 ASME NH RCC-MRx 高温蠕变-疲劳损伤

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池式钠火事故下燃烧产物气溶胶行为研究

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核动力工程 2022年第5期43卷 100-108页

作者：孙洪平邓坚罗跃建张明许幼幼武小莉刘丽莉陈冲秋穗正苏光辉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 西安交通大学西安710049

在钠冷快堆的安全评估中,分析钠泄露导致的池式钠火事故下燃烧产物的气溶胶行为尤为重要。本文采用将池式钠火燃烧模型与气溶胶动力学模型耦合的方式,开发了池式钠火事故下燃烧产物气溶胶行为分析程序REBAC-SFR,基于该程序模拟了SAPFIRE... 详细信息

在钠冷快堆的安全评估中,分析钠泄露导致的池式钠火事故下燃烧产物的气溶胶行为尤为重要。本文采用将池式钠火燃烧模型与气溶胶动力学模型耦合的方式,开发了池式钠火事故下燃烧产物气溶胶行为分析程序REBAC-SFR,基于该程序模拟了SAPFIRE-D1和ABCOVE池式钠火实验,并与实验数据进行了对比。结果表明,本文开发的程序具有良好的可靠性和正确性,可为钠工艺间内池式钠火事故下燃烧产物气溶胶行为分析研究提供理论工具。

关键词：池式钠火燃烧产物气溶胶程序开发

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超高通量快中子研究堆核燃料概念设计研究

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核动力工程 2022年第6期43卷 217-221页

作者：李文杰夏榜样余红星焦拥军李权孙丹吴裕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 中国核动力研究设计院核燃料与材料技术重点实验室成都610213

提高中子注量率是高通量研究堆的发展趋势,能够大幅加速反应堆材料研发进程。但若提高中子注量率至10^(16)cm^(−2)·s^(−1)将导致功率密度峰值相较于现有研究堆高数倍,对反应堆和核燃料设计带来许多挑战。为此,本文从中子学、传热... 详细信息

提高中子注量率是高通量研究堆的发展趋势,能够大幅加速反应堆材料研发进程。但若提高中子注量率至10^(16)cm^(−2)·s^(−1)将导致功率密度峰值相较于现有研究堆高数倍,对反应堆和核燃料设计带来许多挑战。为此,本文从中子学、传热、燃料材料堆内行为等方面半定量分析了提高中子注量率对核燃料性能的影响,并提出应对超高通量和功率密度挑战的设计措施,为发展超高通量快中子研究堆燃料设计提供指导。

关键词：超高通量研究堆核燃料传热设计

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核电用316L不锈钢粉末增材制造研究现状

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精密成形工程 2023年第5期15卷 209-219页

作者：杨青峰高士鑫陈平廖楠周毅尹春雨段振刚尹泓卜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

增材制造技术是一种无须模具、近净成形的先进制造工艺。不锈钢是一种在核电行业广泛应用的结构材料。实现不锈钢结构件的增材制造将进一步推动增材制造技术的发展,也可为核行业带来革命性改变。以核电用316L不锈钢为例,系统阐述了不锈... 详细信息

增材制造技术是一种无须模具、近净成形的先进制造工艺。不锈钢是一种在核电行业广泛应用的结构材料。实现不锈钢结构件的增材制造将进一步推动增材制造技术的发展,也可为核行业带来革命性改变。以核电用316L不锈钢为例,系统阐述了不锈钢粉末增材制造研究现状,包括粉末制备工艺现状、增材制造成形工艺现状以及成形件的组织性能研究现状。目前,增材制造用316L不锈钢粉末的制备工艺主要为雾化法,粉末的物化性能受制粉工艺参数的影响。在激光粉末床熔融增材制造技术、电子束选区熔化技术和等离子增材制造技术中,尤以激光粉末床熔融增材制造不锈钢的应用最为广泛。增材制造316L不锈钢的组织与性能存在各向异性,但各向异性可通过增材制造的后处理技术消除。目前增材制造最为常用的后处理技术为热处理。与锻造316L不锈钢相比,经热等静压处理的增材制造316L不锈钢的力学性能与辐照性能更优。目前,核用不锈钢的增材制造技术还处于起始阶段,后续应重点关注增材制造的成形机理及成形材料中子辐照性能等内容。

关键词：增材制造核电 316L不锈钢研究现状

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