检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2024年第S01期45卷 39-44页

作者：刘振海张涛齐飞鹏张坤李垣明周毅李文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

本研究建立了一种基于物理信息神经网络(PINN)的燃料棒稳态温度分布快速预测方法。将燃耗、线功率、温度边界、空间位置等作为特征参数,利用PINN求解参数化的固体导热方程。基于该方法分别建立了燃料芯块和包壳稳态温度分布快速预测模型... 详细信息

本研究建立了一种基于物理信息神经网络(PINN)的燃料棒稳态温度分布快速预测方法。将燃耗、线功率、温度边界、空间位置等作为特征参数,利用PINN求解参数化的固体导热方程。基于该方法分别建立了燃料芯块和包壳稳态温度分布快速预测模型,计算结果表明:快速预测模型的计算速度相比商业有限元软件而言快1000倍,同时具有较高精度,芯块和包壳稳态温度与验证集相比预测最大相对偏差分别约0.318%、0.013%,可以快速且准确地预测燃料棒稳态温度分布。

关键词：物理信息神经网络(PINN) 燃料棒稳态温度快速预测燃料行为

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反应堆冷却剂流量质量位异常分析与处理

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核动力工程 2024年第3期45卷 263-267页

作者：刘丹会徐涛朱加良何正熙秦越李卓玥石亚东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

针对海南昌江核电1、2号机组调试期间发生的单泵运行时环路上3个流量计全部超量程触发质量位异常现象,从反应堆冷却剂流量信号测量原理、停堆保护逻辑和质量位设置原则入手,对环路流量测量方法及冷停堆状态下流量信号实测数据进行了分... 详细信息

针对海南昌江核电1、2号机组调试期间发生的单泵运行时环路上3个流量计全部超量程触发质量位异常现象,从反应堆冷却剂流量信号测量原理、停堆保护逻辑和质量位设置原则入手,对环路流量测量方法及冷停堆状态下流量信号实测数据进行了分析研究,指出现设计流量信号物理量程无法包络多种运行工况下的相对流量值。根据分析,需对流量计测量范围进行调整,使其输出的4~20 mA电流换算后对应的工艺流量量程从0~120%FP(FP为满功率)调整为0~129%FP(环路流量信号显示为X%FP,表示当前流量为相对满功率运行时流量的X%),并在调试期间将正常满功率运行时的流量计输出电流标定至13.615 mA。

关键词：环路流量弯管流量计质量位异常

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燃料元件多物理场耦合分析平台MCAT开发及初步验证

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核动力工程 2024年第3期45卷 28-36页

作者：齐飞鹏刘振海尹春雨罗剑刘勇钱立波周毅王浩煜陈平李权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

为进一步提高燃料性能预测精度、拓展燃料分析工具适用范围。本文针对典型棒状燃料元件,基于商用有限元分析程序COMSOL、系统安全分析程序ARSAC以及蒙特卡罗燃耗计算程序RMC,搭建了燃料元件多物理场耦合分析平台MCAT,实现了燃料模块、... 详细信息

为进一步提高燃料性能预测精度、拓展燃料分析工具适用范围。本文针对典型棒状燃料元件,基于商用有限元分析程序COMSOL、系统安全分析程序ARSAC以及蒙特卡罗燃耗计算程序RMC,搭建了燃料元件多物理场耦合分析平台MCAT,实现了燃料模块、热工水力模块及中子物理模块的双向耦合。耦合平台采用模块化设计思想,利用中间数据接口管理耦合参数并明确各模块的“边界”,借助各模块的输入/输出文本文件实现耦合参数的更新与反馈,避免了对已有程序进行源码级修改。采用非对称Picard迭代算法实现模块间的双向耦合,将物理和热工模块看作黑盒子程序,在燃料热力学求解过程中依次调用RMC和ARSAC执行计算并交换数据,反复迭代直到收敛。本文从模块、接口及综合预测结果等方面对MCAT进行初步验证,结果表明MCAT能够准确预测燃料元件内功率、温度、结构变形及冷却剂状态等参数分布,表明MCAT平台在模块开发、耦合流程搭建及编码实现等方面的正确性。

关键词：燃料性能分析多物理场耦合中子物理热工水力 Picard迭代

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非能动余热排出系统过冷沸腾传热特性研究

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核动力工程 2024年第3期45卷 258-262页

作者：汪宇卢庆陈志辉郝承明赵京严思伟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

小型核电厂非能动余热排出系统(PRS)冷却水过冷沸腾会引起流动不稳定问题,从而影响反应堆安全性。通过静态传热分析,获取流动状态下避免净蒸汽产生的传热管外壁温度限值,并通过提高冷却水出口管出口位置标高和冷却水管内径的方法提高PR... 详细信息

小型核电厂非能动余热排出系统(PRS)冷却水过冷沸腾会引起流动不稳定问题,从而影响反应堆安全性。通过静态传热分析,获取流动状态下避免净蒸汽产生的传热管外壁温度限值,并通过提高冷却水出口管出口位置标高和冷却水管内径的方法提高PRS系统冷却水的自然循环流量。研究结果表明,改进方案实施后,冷却水自然循环能力提升,系统排热能力有所提升,可以有效降低冷却水沸腾强度,避免产生过多蒸汽,使PRS系统稳定运行。

关键词：非能动余热排出系统(PRS) 过冷沸腾静态传热分析自然循环

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反应堆数值计算协同设计平台架构设计与应用

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核动力工程 2024年第S2期45卷 133-136页

作者：何腾蛟韩飞李松蔚张爽吴斌程先俨袁鹏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

为有效提升反应堆物理、热工、屏蔽、燃料分析等多专业数值计算协同设计和执行的效率与质量,建立了一套高扩展性、高稳定性的反应堆多专业数值计算协同设计平台,在对超算、工作站等复杂异构高性能算力资源进行集群管理和服务化封装的基... 详细信息

为有效提升反应堆物理、热工、屏蔽、燃料分析等多专业数值计算协同设计和执行的效率与质量,建立了一套高扩展性、高稳定性的反应堆多专业数值计算协同设计平台,在对超算、工作站等复杂异构高性能算力资源进行集群管理和服务化封装的基础上,实现了多专业的典型计算程序从部署、流程设计、调试、运行跟踪到输出的全生命周期管理,提供统一规范、自主定义、按需复用的流程设计、作业调度和数据管理机制,有效支撑了跨项目、跨专业的反应堆多专业协同数值计算。

关键词：反应堆数值计算协同设计算力集群服务

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基于离散纵标可视化建模技术的ACP100辐射漏束屏蔽设计

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核动力工程 2024年第4期45卷 245-247页

作者：唐松乾陈鑫刘嘉嘉温兴坚田超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

“玲龙一号”反应堆(ACP100)一体化堆型的设计特点,使得辐射漏束成为其需重点关注的辐射防护问题之一,需要开展针对性的屏蔽设计。为了提升离散纵标方法在模块式小型堆建模计算中的精度,本次研究开发了基于程序NX的离散纵标方法可视化... 详细信息

“玲龙一号”反应堆(ACP100)一体化堆型的设计特点,使得辐射漏束成为其需重点关注的辐射防护问题之一,需要开展针对性的屏蔽设计。为了提升离散纵标方法在模块式小型堆建模计算中的精度,本次研究开发了基于程序NX的离散纵标方法可视化建模插件,能够直接在NX图形界面中完成所有属性的定义,并自动完成网格的剖分形成完整的计算输入。本次研究基于可视化建模技术和自主研发的三维离散纵标输运计算程序Hydra完成了ACP100的辐射漏束计算,针对辐射漏束问题设置了专用的屏蔽块,大幅降低了主泵间的热中子注量率和操作平台的辐射剂量率。

关键词： “玲龙一号”反应堆(ACP100) 辐射漏束可视化建模离散纵标方法

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温差同位素电源数字仿真与模拟试验研究

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核动力工程 2024年第4期45卷 262-266页

作者：黄学良李满仓陈长张新虎周代杰陈志禹谢运利郭锐王雨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

温差同位素电源是一种将放射性同位素衰变产生的热能转换为电能的装置,涉及热-电物理场强耦合,如何准确仿真分析是一大难点。本文基于一款90Sr温差同位素电源样机,首先建立了样机整机热-电物理场直接耦合的数字仿真模型,结合试验数据对... 详细信息

温差同位素电源是一种将放射性同位素衰变产生的热能转换为电能的装置,涉及热-电物理场强耦合,如何准确仿真分析是一大难点。本文基于一款90Sr温差同位素电源样机,首先建立了样机整机热-电物理场直接耦合的数字仿真模型,结合试验数据对模型参数进行优化,然后通过模拟试验验证了电源样机稳态和动态运行下模型仿真的准确性。最后利用模型开展了电源样机整机热-电物理场分析,以及外接不同负载时的输出功率研究。结果表明,在给定工况下,样机系统漏热占比26%,电路电能损耗占比10%;在最佳匹配负载下,整机最大输出功率可达96mW,热电转换效率2%。

关键词：温差同位素电源耦合仿真模拟试验热-电物理场分析输出功率

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精细能谱的在线能群归并方法研究

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原子能科学技术 2024年第S01期58卷 63-74页

作者：周欣宇饶俊杰张宏博赵晨赵文博王连杰陈长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610000

为解决快堆存在的千群能群结构导致的确定论一步法程序计算成本极大的问题,本文基于SHARK程序开发了精细能谱下的在线能群归并方法,针对快堆的燃料栅元,该方法具备了在线建立等效模型、在线计算细群能谱和在线归并宽群截面的能力;针对... 详细信息

为解决快堆存在的千群能群结构导致的确定论一步法程序计算成本极大的问题,本文基于SHARK程序开发了精细能谱下的在线能群归并方法,针对快堆的燃料栅元,该方法具备了在线建立等效模型、在线计算细群能谱和在线归并宽群截面的能力;针对非燃料栅元,目前使用实际问题的一维等体积模型计算的细群能谱在线归并宽群截面。数值结果表明,与1968群细群计算结果相比,在计算效率方面,在线能群归并方法的加速比为8~16,能显著提升计算效率;在计算精度方面,棒功率分布相对偏差不超过1%,特征值偏差最大在360 pcm左右。对确定论一步法用于快堆输运计算具有重要意义。

关键词：精细能谱在线能群归并确定论一步法效率优化 SHARK

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基于并联机构的三维动力吸振器各向同性设计及减振特性研究

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中国机械工程 2023年第3期34卷 307-313页

作者：董成林蔡龙奇李毅路彤张路科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

针对动力机械设备的多维线谱耦合振动控制问题,提出一种基于并联机构的三维动力吸振器,它具有模块化、附加质量小等优点。构造出采用一组关节坐标刻画的动力学方程,在此基础上推导出该新型动力吸振器的模态解析解,得到动力学各向同性条... 详细信息

针对动力机械设备的多维线谱耦合振动控制问题,提出一种基于并联机构的三维动力吸振器,它具有模块化、附加质量小等优点。构造出采用一组关节坐标刻画的动力学方程,在此基础上推导出该新型动力吸振器的模态解析解,得到动力学各向同性条件,并据此设计出一款可抑制50 Hz线谱振动的动力吸振器。探讨了该动力吸振器在动力机械设备多维线谱耦合振动控制中的有效性及优势。分析结果表明:不同于单向动力吸振器仅能抑制其自由度方向的线谱振动,新型三维动力吸振器在三个垂直方向上对50 Hz附近线谱振动的最大减振效果均高于7 dB。

关键词：动力吸振器并联机构动力学各向同性线谱振动

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基于表征抽取且可解释的反应堆事故诊断方法研究

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核动力工程 2023年第5期44卷 201-209页

作者：李承远李美福邱志方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

为实现准确且可信的反应堆鲁棒事故诊断,本文构建了一种基于表征抽取且具有可解释性的诊断框架:首先提出了降噪遮掩自动编码器(DPAE)深度学习模型,DPAE在不同破口位置和破口大小的模拟数据集上进行自监督学习后,其编码器结构能够从部分... 详细信息

为实现准确且可信的反应堆鲁棒事故诊断,本文构建了一种基于表征抽取且具有可解释性的诊断框架:首先提出了降噪遮掩自动编码器(DPAE)深度学习模型,DPAE在不同破口位置和破口大小的模拟数据集上进行自监督学习后,其编码器结构能够从部分缺失数据和噪声数据中自动提取监测参数的低维表征向量,进而将该表征向量用于基于分类和回归算法的下游诊断任务中;随后提出了一种基于后验可解释性算法的参数重要性计算方法,以分析监测参数对诊断结果的贡献。本研究以HPR1000为研究对象,在冷却剂丧失事故(LOCA)工况下验证了所提出的诊断方法。实验结果显示,在信噪比为30 dB的高斯噪声以及遮掩比例为0.3的随机遮掩干扰下,经训练的DPAE模型依然能获得有效的数据表征。此外,在受到信噪比为20 dB、遮掩比例为0.2的干扰下,相较于“端到端”诊断模型,本研究提出的“上下游”诊断模型在破口位置和尺寸诊断方面表现更优,并能识别对诊断结果贡献较大的监测参数。本研究提出的反应堆事故诊断方法有助于打造精确、稳定且可靠的智能反应堆运行维护系统。

关键词：事故诊断表征抽取后验可解释性降噪遮掩自动编码器(DAPE)

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