检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2023年第4期44卷 49-54页

作者：许方圆杨超于涛陈珍平黄国财李雷鸣李禹昆鲜希睿杜华南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 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成都610213

针对反应堆屏蔽结构几何复杂,传统手动建模几何处理能力有限、效率低、易于出错的问题,基于多功能辐射输运模拟仿真平台(MOSRT),采用离散网格材料体积权重均匀化方法对多材料的离散网格进行均匀化处理,实现了CAD模型到三维离散纵标法(SN... 详细信息

针对反应堆屏蔽结构几何复杂,传统手动建模几何处理能力有限、效率低、易于出错的问题,基于多功能辐射输运模拟仿真平台(MOSRT),采用离散网格材料体积权重均匀化方法对多材料的离散网格进行均匀化处理,实现了CAD模型到三维离散纵标法(SN)计算程序TORT屏蔽计算模型的精细转换。基于Kobayashi和NUREG-CR-6115基准题模型对自动建模方法进行了验证。结果表明,对于Kobayashi基准题,自动建模方法与手动建模结果完全吻合;对于NUREG-CR-6115基准题,自动建模方法与参考解的最大误差为12.2%。该验证结果表明了自动建模方法的有效性与正确性。

关键词：自动建模离散纵标法(SN) 离散网格材料均匀化 CAD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 2025年第10期40卷 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) 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

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,该文提出一种动态等效磁网络(DEMN)模... 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,该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,验证了所提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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高温液钠与不锈钢界面润湿机制研究

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原子能科学技术 2024年第9期58卷 1902-1911页

作者：田浪浪马誉高张卢腾朱怡儒唐思邈马在勇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

钠冷快堆的主要特点是将液态钠作为堆芯冷却剂,因此液态钠与不锈钢固液界面的润湿现象在该堆芯系统中普遍存在。高温液钠在不锈钢界面的润湿性能与结构材料的腐蚀程度、材料自洁以及测量仪器精度等直接相关。本文通过可视化实验和分子... 详细信息

钠冷快堆的主要特点是将液态钠作为堆芯冷却剂,因此液态钠与不锈钢固液界面的润湿现象在该堆芯系统中普遍存在。高温液钠在不锈钢界面的润湿性能与结构材料的腐蚀程度、材料自洁以及测量仪器精度等直接相关。本文通过可视化实验和分子动力学数值模拟的方法,针对高温液钠与不锈钢界面的润湿特性开展研究,结果发现:液钠与不锈钢的润湿转捩(接触角90°)温度在320~335℃附近;不锈钢表面的Cr_(2)O_(3)层会抑制液钠前驱膜的形成,使得液钠等效润湿半径减小,导致液钠与不锈钢界面润湿性变差;随着温度逐渐升高,液钠与Cr_(2)O_(3)层逐渐反应生成NaCrO2,使得液钠与不锈钢界面润湿性转好。

关键词：钠冷快堆液钠不锈钢润湿性接触角

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弥散颗粒毒物的多尺度耦合燃耗算法

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原子能科学技术 2023年第3期57卷 537-544页

作者：李学仲娄磊柴晓明王连杰蔡杰进华南理工大学电力学院广东广州510640 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

弥散颗粒毒物具有特殊的空间结构和较强的空间自屏效应,在燃耗过程中容易出现微观分层现象。在数值模拟中,直接精细化求解将带来巨大的计算量和网格密度,具有一定的挑战。为此,本文提出了一种全新的基于多尺度耦合的燃耗计算方法:通过... 详细信息

弥散颗粒毒物具有特殊的空间结构和较强的空间自屏效应,在燃耗过程中容易出现微观分层现象。在数值模拟中,直接精细化求解将带来巨大的计算量和网格密度,具有一定的挑战。为此,本文提出了一种全新的基于多尺度耦合的燃耗计算方法:通过微观精细球层模型和宏观均匀栅元模型的耦合,将弥散颗粒介质的精细求解问题简化成对一个简单常规介质的快速求解,解决了弥散颗粒毒物在全局范围内精细燃耗求解过程中所面临的计算量大和网格密度高等问题,准确地表征弥散颗粒毒物的燃耗特征,为弥散颗粒介质的求解提供了一个新思路。经过初步验证,该算法在有效增殖因数、中子通量密度和核素核数密度等中子物理参数中有较好的表现。

关键词：弥散颗粒毒物分层燃耗计算多尺度耦合等效均匀化

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运行温度对钠热管内工质蒸发调节系数影响的实验研究

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原子能科学技术 2024年第10期58卷 2106-2112页

作者：马在勇周政马誉高吴奇张卢腾连强唐思邈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

钠热管在相关小型化、无人化核反应堆平台上有着良好的应用前景,其工质蒸发调节系数的准确性对于钠热管分析具有重要的意义。而蒸发调节系数受温度的影响显著,为此,通过实验方法研究了不同温度对钠热管内钠蒸发调节系数的影响。通过改... 详细信息

钠热管在相关小型化、无人化核反应堆平台上有着良好的应用前景,其工质蒸发调节系数的准确性对于钠热管分析具有重要的意义。而蒸发调节系数受温度的影响显著,为此,通过实验方法研究了不同温度对钠热管内钠蒸发调节系数的影响。通过改变加热功率、倾角、加钠量、丝网等参数,测量了稳态工况下的轴向外壁面温度及气相温度。采用不同蒸气温度取值方法,结合外壁面温度测量值,基于HertzKnudsen-Schrage方程获得了蒸发调节系数的实验值。分析表明,使用蒸发段局部气相温度作为蒸气温度获得的蒸发调节系数受管内工况及丝网参数影响较小,蒸发调节系数的对数值与对数饱和压力满足良好的线性关系;使用绝热段壁面温度或绝热段气相温度作为蒸气温度获得的蒸发调节系数,在550℃以下时受轴向导热热阻及液钠润湿不佳的影响,数值偏小但依然满足对数线性关系,而在高于550℃时液钠良好润湿性带来的轴向铺展可显著增大蒸发调节系数,此时丝网的作用较为明显。通过拟合实验数据,建立了不同温度下的蒸发调节系数的经验关系式。

关键词：钠热管蒸发调节系数实验研究模型开发

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基于直接数值模拟的压力容器入口射流湍流模型评价

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2024年第4期63卷 88-96页

作者：孙宇蒙李捷魏宗岚艾哲伦苗恒邓坚中山大学中法核工程与核技术学院广东珠海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610012

采用基于谱元法的开源软件Nek5000对压力容器入口射流进行直接数值模拟(DNS)。压力容器模拟在环向简化为1/3的尺度,主管段雷诺数为63700,下降段雷诺数为14014,工质为碘化钠溶液。通过对常见物理量进行统计,构建高精度湍流数据库。并采用... 详细信息

采用基于谱元法的开源软件Nek5000对压力容器入口射流进行直接数值模拟(DNS)。压力容器模拟在环向简化为1/3的尺度,主管段雷诺数为63700,下降段雷诺数为14014,工质为碘化钠溶液。通过对常见物理量进行统计,构建高精度湍流数据库。并采用FLUENT对常见的壁面函数和湍流模型进行适应性评价,评价标准包括速度、湍动能和湍流黏度。结果表明:在上升段Stress-ω模型适用性最好;在下降段,Standard k-ω模型适用性最优。

关键词：压力容器射流直接数值模拟湍流模型壁面函数评价

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高温环境下数字反应性仪微电流测控技术可靠性研究

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核电子学与探测技术 2023年第3期43卷 588-592页

作者：李进罗庭芳包超朱宏亮杨振雷王银丽孙聪健卓祥林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

数字反应性仪是核电厂用于测量反应性的专用设备,能够实现宽范围的微电流测量,采用高精度驱动电路控制电磁继电器实现电流范围自动量程切换是本设备的关键技术之一。在高温环境下,继电器会出现线圈阻值变化而导致驱动电压需求增大的现象... 详细信息

数字反应性仪是核电厂用于测量反应性的专用设备,能够实现宽范围的微电流测量,采用高精度驱动电路控制电磁继电器实现电流范围自动量程切换是本设备的关键技术之一。在高温环境下,继电器会出现线圈阻值变化而导致驱动电压需求增大的现象,进而导致继电器可靠性降低。为提高高温环境下微电流测控技术可靠性,重点开展不同继电器驱动方式对高温环境下数字反应性仪微电流测控技术可靠性研究。研究发现,相对于低电平驱动模式,高电平驱动模式能够有效提高高温环境下反应性仪微电流测控电路可靠性。通过高温步进试验验证,该数字反应性仪在65℃环境下,达到热平衡后的30 min内,微电流测量稳定有效。

关键词：数字反应性仪微电流测控继电器可靠性

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ACP100S浮动核电站碰撞冲击响应研究

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核动力工程 2023年第5期44卷 95-103页

作者：王东辉李庆张晏铭曾庆娜董磊磊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 国家能源海洋核动力平台技术研发(实验)中心成都610213 大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024

船舶撞击是浮动核电站核动力装置设计中的重要外部事件,对其安全性存在重大影响。本文基于核动力商船的碰撞设计研究历史,建立了适用于船舶碰撞分析的数值模拟方法并与已有试验结果进行了对比验证,利用本方法对不同场景下补给船撞击ACP1... 详细信息

船舶撞击是浮动核电站核动力装置设计中的重要外部事件,对其安全性存在重大影响。本文基于核动力商船的碰撞设计研究历史,建立了适用于船舶碰撞分析的数值模拟方法并与已有试验结果进行了对比验证,利用本方法对不同场景下补给船撞击ACP100S浮动核电站进行了仿真模拟,得到了船首撞击和舷侧撞击过程中浮动核电站关键设备处的冲击响应。计算分析结果表明,舷侧撞击过程关键设备的加速度响应大于核动力商船的设计基准载荷1g。本文研究对浮动核电站船体以及反应堆关键设备的抗冲击设计具有一定的指导意义。

关键词： ACP100S 浮动核电站碰撞冲击

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核仪控系统阈值调节系统优化设计

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核电子学与探测技术 2023年第4期43卷 665-669页

作者：马文桂何挺王松张影杨有维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

为解决核电厂安全级仪控系统部分应用中,阈值调节系统因电位器引起的系统精度变化过大的问题,开展了阈值调节系统优化设计,分析了其误差主要来源,提出了引入可调节低温漂电阻网络的优化设计方案。经理论计算,优化设计后电位器温度变化... 详细信息

为解决核电厂安全级仪控系统部分应用中,阈值调节系统因电位器引起的系统精度变化过大的问题,开展了阈值调节系统优化设计,分析了其误差主要来源,提出了引入可调节低温漂电阻网络的优化设计方案。经理论计算,优化设计后电位器温度变化导致的系统最大精度误差减少至原系统的1/55,优于0.5%F.S。根据优化设计前后的方案,分别搭建了样件进行对比实验验证,优化设计后实测系统精度提高了至少40倍,0~55℃环境温度下实测精度优于0.1%FS。

关键词：闭锁模块阈值调节误差来源电位器温度变化

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窄缝通道内低雷诺数蒸汽流动换热特性数值模拟研究

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北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第6期51卷 87-93页

作者：李根卢涛邓坚周佳樾罗彦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610213

为探究窄缝通道在大破口失水事故下再淹没过程中低雷诺数(Re_(in)=1 881~10 348)过热蒸汽的流动换热特性,采用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)方法,基于优选出的湍流模型,探究加热面热流、压力条件和入口速度对低雷诺... 详细信息

为探究窄缝通道在大破口失水事故下再淹没过程中低雷诺数(Re_(in)=1 881~10 348)过热蒸汽的流动换热特性,采用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)方法,基于优选出的湍流模型,探究加热面热流、压力条件和入口速度对低雷诺数过热蒸汽流动换热特性的影响规律。对比了Gnielinski关联式与Dittus-Boelter关联式,并对Dittus-Boelter经验关联式进行修正。计算结果表明:雷诺时均(Reynolds average Navier-Stokes, RANS)湍流模型中SST k-ω的模拟结果与大涡模拟(large eddy simulation, LES)的模拟结果最为接近,且计算量小;过热蒸汽对流换热能力随压力和入口流速的增加而增强,随加热面热流增加而减弱;相对于数值模拟结果,Dittus-Boelter和Gnielinski经验关联式预测的Nu数偏低,修正后的新关联式误差在15%以内,可为再淹没过程低雷诺数过热蒸汽的流动换热分析程序开发提供参考。

关键词：窄缝通道低雷诺数蒸汽流动换热湍流模型数值模拟

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