检索结果-内蒙古大学图书馆

中国表面工程 2022年第4期35卷 41-49页

作者：焦拥军李正阳蒲曾坪任全耀郑美银巫英伟秋穗正西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安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成都610213

锆合金燃料棒包壳在反应堆内会由于流致振动与定位格架发生微动磨蚀,现有研究并未考虑高温水环境下燃料棒包壳与格架之间的腐蚀加速磨损现象。通过微动磨损试验设备结合电化学工作站,研究不同外加电位(-0.8 V、-0.4 V、0 V、0.4 V和0.8V... 详细信息

锆合金燃料棒包壳在反应堆内会由于流致振动与定位格架发生微动磨蚀,现有研究并未考虑高温水环境下燃料棒包壳与格架之间的腐蚀加速磨损现象。通过微动磨损试验设备结合电化学工作站,研究不同外加电位(-0.8 V、-0.4 V、0 V、0.4 V和0.8V)下锆合金包壳的微动磨蚀行为。采用SEM、EDX、XPS、EPMA和三维光学显微镜对磨痕表面的微观形貌和化学成分等进行分析,探究不同外加电位下锆合金的摩擦氧化行为及微动损伤机理。结果表明:随着电位的增加,微动过程中的腐蚀电流增加,加速磨损过程中锆合金的氧化腐蚀,锆合金的微动损伤加剧。不同外加电位下磨痕表面均存在明显的犁沟及氧化物颗粒堆积,主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损。随着外加电位的增加,锆合金的磨损深度和磨损率增加,这是因为电位的增加使得腐蚀加剧,从而磨损与腐蚀交互作用增强导致磨损率的增加。揭示了电位对锆合金包壳磨痕形貌、磨损量和摩擦腐蚀交互作用的影响规律,阐明了不同电位条件下锆合金的磨损机制,为锆合金包壳在长周期服役过程中磨损行为的分析和预测提供理论支撑。

关键词：锆合金电位微动磨蚀磨损机制

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双重非均匀系统环形RPT计算方法研究

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核动力工程 2021年第2期42卷 43-49页

作者：娄磊彭星杰柴晓明姚栋李满仓于颖锐王连杰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

弥散燃料与弥散可燃毒物由于具有双重非均匀性,采用传统体积均匀化方法(VHM)会带来较大的计算偏差。反应性等效物理转换(RPT)方法被应用于含弥散燃料的双重非均匀系统,具有方法简单且计算精度较高的特点。本文首先对传统RPT方法和改进RP... 详细信息

弥散燃料与弥散可燃毒物由于具有双重非均匀性,采用传统体积均匀化方法(VHM)会带来较大的计算偏差。反应性等效物理转换(RPT)方法被应用于含弥散燃料的双重非均匀系统,具有方法简单且计算精度较高的特点。本文首先对传统RPT方法和改进RPT(IRPT)方法进行了分析和验证,结果表明,这2种方法对于含有弥散可燃毒物的双重非均匀系统燃耗过程中依然存在相对较大的计算偏差;然后提出环形RPT(RRPT)方法和2步环形RPT(TRRPT)方法分别用于处理含单一颗粒类型和含2种颗粒类型的双重非均匀系统,通过含不同类型可燃毒物的算例验证并与蒙卡颗粒模型基准解对比可知,本文提出的RRPT方法和TRRPT方法可用于处理含弥散燃料和弥散可燃毒物的双重非均匀系统,相比传统方法具有更高计算精度和更广适用范围。

关键词：颗粒弥散燃料颗粒弥散可燃毒物双重非均匀系统传统体积均匀化方法(VHM) 环形RPT(RRPT)方法两步环形RPT(TRRPT)方法

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钠热管启动过程轴向传热与稳态径向传热特性研究

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动力工程学报 2025年第2期45卷 165-170页

作者：周政马在勇马誉高吴奇张卢腾孙皖朱隆祥潘良明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四川成都610213

为定量研究钠热管轴向热阻分布特性及径向传热特性,开展了钠热管启动过程中轴向传热及稳态径向传热实验。结果表明:启动过程中加热功率对轴向传热等效热阻的影响显著,随着功率的增大,其轴向传热等效热阻先减小后趋于平缓;在低倾角工况下... 详细信息

为定量研究钠热管轴向热阻分布特性及径向传热特性,开展了钠热管启动过程中轴向传热及稳态径向传热实验。结果表明:启动过程中加热功率对轴向传热等效热阻的影响显著,随着功率的增大,其轴向传热等效热阻先减小后趋于平缓;在低倾角工况下,轴向传热等效热阻显著增大,倾角较大时其影响较小;温度在350℃以下时,蒸汽处于自由分子流状态,汽液界面热阻可达10^(-4)(m^(2)·K)/W的量级,而更高温度下的蒸汽处于连续流状态,汽液界面热阻仅为10^(-6)~10^(-5)(m^(2)·K)/W;热管固液界面上存在可能由氧化层导致的传热热阻,量级为10^(-4)(m^(2)·K)/W,在低温下该热阻占热管径向传热总热阻的60%左右,其随温度的升高略有增大,在650℃时可达总热阻的80%。

关键词：钠热管轴向传热径向传热热阻

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基于PSA的压水堆LBLOCA不确定性分析

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核动力工程 2022年第5期43卷 188-194页

作者：邓坚熊青文苟军利刘余鲍辉沈丹红周佳樾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

为了结合确定论与概率论分析开展更加真实的核反应堆事故工况安全分析,提出了一种结合概率安全分析(PSA)和最佳估算加不确定性(BEPU)分析的方法,并以典型三环路压水堆冷管段双端断裂大破口失水事故(LBLOCA)的极限事故为对象,首先基于PS... 详细信息

为了结合确定论与概率论分析开展更加真实的核反应堆事故工况安全分析,提出了一种结合概率安全分析(PSA)和最佳估算加不确定性(BEPU)分析的方法,并以典型三环路压水堆冷管段双端断裂大破口失水事故(LBLOCA)的极限事故为对象,首先基于PSA开展了应急堆芯冷却系统的事故失效分析,而后结合BEPU分析评估了事件树中各事故序列的包壳峰值温度(PCT)分布及条件堆芯损坏概率(CCDP),最终确定了压水堆在该事故工况中的堆芯损坏频率(CDF)。分析结果表明,压水堆在冷管段双端断裂工况中应急堆芯冷却系统能够保证反应堆的安全,且一列低压安注系统足以排出堆芯余热及保证反应堆安全。

关键词：大破口失水事故(LBLOCA) 不确定性分析概率安全分析(PSA) 风险指引

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^(90)Sr同位素温差电源结构设计与性能分析

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核动力工程 2023年第3期44卷 104-111页

作者：杜广瀚李玉鹏李根郭锐刘桂秀王进仕西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 华南理工大学电力学院广州510641 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

本研究设计了^(90)Sr同位素温差电源物理模型,主要包括热源、热电转换模块以及散热模块。在此基础上利用COMSOL软件对同位素电源进行有限元分析,得到了同位素电源的温度分布、电压以及功率输出特性。同时研究了热源功率衰减下的同位素... 详细信息

本研究设计了^(90)Sr同位素温差电源物理模型,主要包括热源、热电转换模块以及散热模块。在此基础上利用COMSOL软件对同位素电源进行有限元分析,得到了同位素电源的温度分布、电压以及功率输出特性。同时研究了热源功率衰减下的同位素电源输出特性,最后对热电材料的高度和横截面积进行了敏感性分析。研究结果表明,同位素电源最大输出功率为63.6 W,热电转换效率为7.6%,在15 a内电源最大输出功率由63.6 W衰减至24.4 W。敏感性分析发现电源内阻和最大输出功率随热电材料高度的增大而增大,随横截面积的减小而增大,研究结果对同位素电源在太空、深海等恶劣环境中的应用具有重要意义。

关键词：同位素电源热电转换输出功率热电转换效率敏感性分析

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铅铋反应堆堆芯流量分区智能优化方法研究

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核动力工程 2022年第3期43卷 53-57页

作者：凌煜凡代圣齐赵鹏程朱恩平王继锋唐欢南华大学核科学技术学院湖南衡阳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成都610213

堆芯流量分区是实现堆芯出口温度展平的重要手段,合理地分区可以提高反应堆的安全性和经济性。本文将人工智能优化算法与单通道模型进行耦合,构建了反应堆堆芯流量分区计算模型,分别开展遗传算法、差分进化算法、量子遗传算法在反应堆... 详细信息

堆芯流量分区是实现堆芯出口温度展平的重要手段,合理地分区可以提高反应堆的安全性和经济性。本文将人工智能优化算法与单通道模型进行耦合,构建了反应堆堆芯流量分区计算模型,分别开展遗传算法、差分进化算法、量子遗传算法在反应堆流量分区问题上的收敛性分析。根据所得最优算法,分别以寿期初功率分布、各燃料组件在整个寿期内最大功率为样本数据,基于小型长寿命自然循环铅铋快堆SPALLER-100开展两种不同流量分区方案对比分析。研究结果表明,在3种智能优化算法中,量子遗传算法在反应堆流量分区问题上收敛性最佳,能较快地搜索到最优分区结果;基于寿期初功率分布样本数据所得燃料组件最大出口温度超出反应堆热工安全限值,而基于各燃料组件在整个寿期内最大功率所得燃料组件最大出口温度降低了140 K,且始终保持在热工安全限值之下;SPALLER-100反应堆最佳分区数为5,再增加分区数对提高反应堆热工安全性能影响较小。

关键词：铅铋反应堆流量分区智能优化算法量子遗传算法

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基于前馈控制的棒位探测器励磁电源研究与设计

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核动力工程 2021年第1期42卷 177-181页

作者：李梦书李国勇郑杲黄可东许明周何佳佶罗秋蓉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

提出一种基于前馈控制的棒位探测器励磁电源设计方案,该方案采用高频开关整流逆变电路设计,在传统比例积分(PI)控制的基础之上加入了前馈控制,用以抑制可测不可控的干扰因素对控制对象的影响,并通过理论分析与仿真试验,验证了本文提出... 详细信息

提出一种基于前馈控制的棒位探测器励磁电源设计方案,该方案采用高频开关整流逆变电路设计,在传统比例积分(PI)控制的基础之上加入了前馈控制,用以抑制可测不可控的干扰因素对控制对象的影响,并通过理论分析与仿真试验,验证了本文提出的设计方案在保证控制响应时间的同时降低了输出纹波,提高了电流幅值精度。

关键词：棒位探测器励磁电源前馈控制

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本构模型不确定性评价结构化方法开发及应用

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核动力工程 2022年第4期43卷 147-153页

作者：熊青文苟军利杜鹏邓坚刘余陈伟党高健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

最佳估算加不确定性(BEPU)方法被国际原子能机构(IAEA)推荐用于核电厂安全分析,目前已成为核电厂执照申请的主流方法。典型BEPU方法依赖于最佳估算程序将输入参数的不确定性传播至输出,而程序本构模型的不确定性则往往没有得到适当考虑... 详细信息

最佳估算加不确定性(BEPU)方法被国际原子能机构(IAEA)推荐用于核电厂安全分析,目前已成为核电厂执照申请的主流方法。典型BEPU方法依赖于最佳估算程序将输入参数的不确定性传播至输出,而程序本构模型的不确定性则往往没有得到适当考虑。本研究提出了一种结构化方法用于评价程序本构模型的不确定性,基于该方法对本构模型按照特征进行分类,针对不同模型类型采用不同评价方法。本研究使用的模型评价方法包括前向方法中的非参数曲线估计法以及反向方法中的贝叶斯校准法和覆盖率校准法,此外还包含替代模型的构建方法。使用该结构化方法量化了失水事故中重要模型的不确定性,并将量化的模型不确定性通过抽样计算传播至包壳峰值温度。结果表明,抽样计算值和实验值均小于保守计算值,考虑了模型不确定性后的传播计算结果能够很好地包络实验值,且考虑模型不确定性后能够有效增加安全裕量。

关键词：本构模型结构化方法非参数曲线估计贝叶斯校准不确定性量化

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华龙一号反应堆上腔室及热段流-热耦合场数值模拟

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科学技术与工程 2024年第18期24卷 7676-7684页

作者：孙梓云周新志何正熙朱加良徐涛董晨龙四川大学电子信息学院成都610065 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

压水型反应堆(pressurized water reactor,PWR)系统主管道热段内冷却剂的温度和流量,直接反映了核功率和堆芯换热状态,是反应堆功率控制和安全保护的核心参数。为全面掌握华龙一号反应堆上腔室及热段内冷却剂流-热耦合场分布及演变规律... 详细信息

压水型反应堆(pressurized water reactor,PWR)系统主管道热段内冷却剂的温度和流量,直接反映了核功率和堆芯换热状态,是反应堆功率控制和安全保护的核心参数。为全面掌握华龙一号反应堆上腔室及热段内冷却剂流-热耦合场分布及演变规律,为核心参数测控提供参考,基于有限元分析(finite element method,FEA)方法,对上腔室及热段冷却剂流域进行了计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟。首先建立了合理简化后的华龙一号(Hualong One)反应堆上腔室及相连热段的3D几何结构模型。随后对模型计算域进行了离散化网格划分和网格敏感性分析。最后通过计算,获得了冷却剂非等温流动的稳态特性解,流量、温度与相关设计估算值、实际测量值的相对误差均小于2%。对稳态特性研究表明,高、低温冷却剂在上腔室垂直内壁附近的不充分换热导致热段入口冷却剂温度分布不均,存在14.0~16.3℃的温差。随冷却剂沿轴向流动,冷却剂温度场分布和流场分布均逐渐趋于均匀和稳定,且是热段内低温冷却剂的流动主导了冷却剂温度分布的变化。

关键词：华龙一号流-热耦合场有限元分析计算流体力学数值模拟稳态解

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国产508-3钢不同温度下非比例多轴循环变形行为研究

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核动力工程 2021年第S02期42卷 89-92页

作者：田俊唐妍婕张丽屏傅孝龙邝临源张瀛姜露李辉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

国产508-3钢是压水反应堆压力容器的关键材料,为了研究国产508-3钢不同温度下的非比例多轴循环变形行为,本文在25、200和350℃下,对国产508-3钢开展了多轴非比例路径下应变控制和应力控制的全寿命疲劳试验。试验中采用了沙漏形和蝶形的... 详细信息

国产508-3钢是压水反应堆压力容器的关键材料,为了研究国产508-3钢不同温度下的非比例多轴循环变形行为,本文在25、200和350℃下,对国产508-3钢开展了多轴非比例路径下应变控制和应力控制的全寿命疲劳试验。试验中采用了沙漏形和蝶形的非比例路径,揭示了材料在不同加载路径和不同加载条件下的循环变形特征和棘轮变形行为。研究表明,国产508-3钢的非比例多轴循环变形行为具有明显的温度相关性,由于动态应变时效效应影响,在350℃时材料表现出循环硬化或稳定的特征。

关键词： 508-3钢非比例不同温度循环变形

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