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第十五届全国振动理论及应用学术会议（NVTA2023）

作者：赵燮霖周进雄冯志鹏西安交通大学机械振动与强度国家重点实验室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

蒸汽发生器管束一旦出现流弹失稳现象,会在很短的时间内破坏传热管的完整性,影响核电站安全。由于流弹失稳机理的复杂性,目前工程中大多使用经验公式与实验指导管束结构设计,致使相关研究精度有限且成本较高。因此亟需在前人的研究基础... 详细信息

蒸汽发生器管束一旦出现流弹失稳现象,会在很短的时间内破坏传热管的完整性,影响核电站安全。由于流弹失稳机理的复杂性,目前工程中大多使用经验公式与实验指导管束结构设计,致使相关研究精度有限且成本较高。因此亟需在前人的研究基础上,结合理论分析、数值模拟和数据驱动等多种研究手段,针对管束结构的流弹失稳现象开展研究。本文结合半解析频域模型,分别建立单根及多根弹性管在升力与曳力方向的流弹失稳半解析时域模型,实现对于流致振动时程响应的求解;结合数值模拟技术,建立CFD-半解析模型混合的理论模型,提供一种实验依赖性低的流弹失稳预测方法;结合机器学习与模态分解等数据驱动方法,分别实现对与管束排布方法的优化与非线性流致振动时程信息的预测。在管束结构的非线性流致振动问题中,还有大量现象需要给出合理解释、诸多问题需要学者们解决。希望通过深挖理论模型以解决质量问题,提高仿真技术以解决精度问题,发展数据驱动方法以解决冗杂问题。

关键词：管束结构流弹失稳半解析模型 CFD 数据驱动方法

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可并行搜索的快速分像素运动估计算法研究

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中国仪器仪表 2022年第1期 69-73页

作者：谢豪姜周张隽祺吴坤任周旋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四川成都610213

HEVC是由视频编码联合协作小组(JCT-VC)开发出的一种先进的视频编解码标准。HEVC采用了许多新技术,在与上一代视频编解码标准H.264/AVC类似的视频质量下,可以节省超过50%的比特率,但同时它的计算复杂度也翻倍了。为了在当前有限带宽限制... 详细信息

HEVC是由视频编码联合协作小组(JCT-VC)开发出的一种先进的视频编解码标准。HEVC采用了许多新技术,在与上一代视频编解码标准H.264/AVC类似的视频质量下,可以节省超过50%的比特率,但同时它的计算复杂度也翻倍了。为了在当前有限带宽限制下,高质量地传输视频数据,快速视频编码算法的研究已经变得愈加重要。分像素运动估计是当前大部分视频编解码标准中用来改善运动估计精度的非常重要的模块,它的计算密集度很高和耗时也很长,随着快速整像素运动估计算法渐趋成熟,分像素运动估计所耗费的时间成本越发显著,因此开发快速分像素运动估计变得十分重要。本论文在结合最近运动估计技术的进展的基础上,针对分像素运动估计提出了一种可并行搜索的快速分像素运动估计算法。

关键词：快速视频编码运动估计快速分像素运动估计

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三代核电堆坑筒体保温层缝隙泄漏仿真分析研究

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科技视界 2022年第5期 20-24页

作者：李玉光胡甜邱阳董元元杨志海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四川成都610041

以三代核电堆坑筒体带缝隙保温层三维结构为研究对象,采用缝隙结构面积等效法简化几何模型。对ACP1000堆坑筒体保温层缝隙泄漏进行仿真分析,得到不同入口质量下各层支腿缝隙泄漏温度和泄漏量。仿真结果表明:支腿缝隙的存在将导致26.61%... 详细信息

以三代核电堆坑筒体带缝隙保温层三维结构为研究对象,采用缝隙结构面积等效法简化几何模型。对ACP1000堆坑筒体保温层缝隙泄漏进行仿真分析,得到不同入口质量下各层支腿缝隙泄漏温度和泄漏量。仿真结果表明:支腿缝隙的存在将导致26.61%至30.42%不等的总泄漏量,顶部缝隙存在462.57K至471.57K的高温射流冲击反应堆堆坑,需采取有效措施增加缝隙流阻来降低“烟囱效应”导致的缝隙泄漏。

关键词：堆坑筒体保温层缝隙泄漏仿真分析缝隙流阻

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多孔介质通道内两相流动特性数值研究

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核动力工程 2020年第S02期41卷 59-63页

作者：李华张友佳李云秋穗正张林黄春兰彭园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中核核反应堆热工水力技术重点实验室成都610213 西安交通大学核科学与技术系西安710049

针对球床式水冷堆堆芯单根燃料组件,采用FLUENT软件中的多孔介质模型对燃料组件内冷却剂的热工水力特性进行了数值计算。分析了组件内冷却剂从单相水到过热蒸汽的变化过程,并对不同工况下的计算结果进行了分析。计算得到了多种稳态运行... 详细信息

针对球床式水冷堆堆芯单根燃料组件,采用FLUENT软件中的多孔介质模型对燃料组件内冷却剂的热工水力特性进行了数值计算。分析了组件内冷却剂从单相水到过热蒸汽的变化过程,并对不同工况下的计算结果进行了分析。计算得到了多种稳态运行模式下组件内空泡份额、压力、汽相温度、汽相流速等参数的变化规律以及系统参数对热工特性的影响。结果表明,由于多孔介质的存在,组件内的阻力比轻水反应堆更大,堆芯压降也相应增大。正常工况下,堆芯冷却剂温升较大,冷却剂跨越液相区、相变区以及单相蒸汽区,各区流动换热特性差异大。当运行模式发生改变时,与轻水反应堆相比,球床式水冷堆堆芯的流动换热参数值变化更大,但无论是稳态工况还是瞬变工况下的冷却剂温度均满足安全准则。

关键词：多孔介质球床式水冷堆两相流动数值计算

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CFD-半解析模型混合的管束结构流弹失稳预测方法

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应用数学和力学 2021年第3期42卷 248-255页

作者：赵燮霖冯志鹏蔡逢春叶献辉周进雄西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动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610200

横向流作用下管束结构传统流弹失稳模型的建立或多或少需要获取实验流体力参数作为输入条件.因此非常需要开发一种不依赖实验数据的管束结构流弹失稳模型.该文提出了一种改进的CFD仿真与半解析方法混合的管束结构流弹失稳预测方法.采用... 详细信息

横向流作用下管束结构传统流弹失稳模型的建立或多或少需要获取实验流体力参数作为输入条件.因此非常需要开发一种不依赖实验数据的管束结构流弹失稳模型.该文提出了一种改进的CFD仿真与半解析方法混合的管束结构流弹失稳预测方法.采用CFD仿真方法获取半解析模型中关键的相位延迟函数,并根据速度将其表示为简单的分段函数.最终预测了横向流作用下间距比为1.375的平行三角形与正三角形管束结构的流弹失稳阈值,预测结果与文献中的实验结果吻合良好.该文提出的CFD-半解析模型混合方法同样适用于其他管束结构的流弹失稳预测,为蒸汽发生器传热管流弹失稳现象的研究提供了一种时间成本较低的预测方法.

关键词：流弹失稳蒸汽发生器相位延迟 CFD 半解析模型

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排放载荷分析方法合理性论证及关键影响因素研究

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核技术 2020年第4期43卷 39-44页

作者：吴丹王杰杜思佳方红宇喻娜中国核动力研究设计院成都610041 核反应堆系统设计技术重点实验室成都610041

在自主化三代核电厂的设计中,为了满足超压保护功能,一般会使用较为先进的先导式安全阀。先导式安全阀较以前M310电厂的阀门,具有开启时间更短等特点。三代核电厂的稳压器安全阀如果在某些情况下开启,其上游水封将会对下游排放管道造成... 详细信息

在自主化三代核电厂的设计中,为了满足超压保护功能,一般会使用较为先进的先导式安全阀。先导式安全阀较以前M310电厂的阀门,具有开启时间更短等特点。三代核电厂的稳压器安全阀如果在某些情况下开启,其上游水封将会对下游排放管道造成非常大的冲击力。因此,排放载荷分析是先进的三代电厂的稳压器排放管线设计中的一个关键性技术,只有掌握了排放载荷分析方法,才能为应力计算提供可靠参考,进而对管线设计、管道支撑布置的合理性进行论证。使用RELAP5程序进行热工水力计算,对输出信息进行合理的处理可获得载荷计算结果。本文将对该分析方法的合理性进行验证,并且在此基础上,选取对载荷影响非常关键的因素,包括:阀门开启时间、水封温度、水封体积等进行研究,为载荷优化提供合理性建议。

关键词：排放载荷阀门开启时间水封温度水封体积

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基于CFD的船舶水动力计算收敛性分析

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造船技术 2023年第2期51卷 10-17页

作者：张皓郝承明曲自信喻巧焦甲龙中国核动力研究设计院四川成都610213 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 华南理工大学土木与交通学院广东广州510641

为基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)的单体船型水动力性能计算参数提供参考依据,开展相关的收敛性分析。采用CFD数值计算,分析网格尺度、湍流模型和时间步长对于船舶水动力计算的收敛性影响,提出基于CFD的船舶水... 详细信息

为基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)的单体船型水动力性能计算参数提供参考依据,开展相关的收敛性分析。采用CFD数值计算,分析网格尺度、湍流模型和时间步长对于船舶水动力计算的收敛性影响,提出基于CFD的船舶水动力计算优化参数模型,并以水池模型试验验证所提方案的准确性。采用船长2.83%的非结构化网格进行流体计算域网格划分,采用Realizable k-ε湍流模型,计算时间步长取波浪遭遇周期Te的1/200,可更加合理地模拟船舶在规则波中的运动响应,为基于CFD的船舶阻力与耐波性计算提供确定依据。

关键词：单体船收敛性分析静水阻力船舶耐波性计算流体动力学

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Rust语言在核电安全级仪控研发应用探讨

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仪器仪表用户 2023年第6期30卷 65-68页

作者：杨斌蒋维常泽海西安交通大学核科学与技术学院西安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

在核安全级(1E)仪控应用中,基于处理器的应用绝大部分使用C语言来实现。针对C语言存在弱内存管理、弱数据类型、易于出错的指针控制等天然语言缺陷,提出了更安全的Rust编程语言在核电仪控中应用可能性的探讨。首先分析了C语言固有特性... 详细信息

在核安全级(1E)仪控应用中,基于处理器的应用绝大部分使用C语言来实现。针对C语言存在弱内存管理、弱数据类型、易于出错的指针控制等天然语言缺陷,提出了更安全的Rust编程语言在核电仪控中应用可能性的探讨。首先分析了C语言固有特性的安全缺陷和Rust语言的安全优势,其次结合核电行业安全软件关键需求探讨了Rust语言的切实应用场景,并阐述了Rust语言应用于核电仪控面临着极大的挑战。最后,为推动核电仪控领域应用更安全的编程语言,提出了积极的展望。

关键词：核电安全仪控软件 Rust语言

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帧内预测模式的快速决策算法研究

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中国仪器仪表 2022年第4期 57-61页

作者：谢豪姜周张致强王金鑫彭子恒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四川成都610213

HEVC是由视频编码联合协作小组(JCT-VC)开发出的一种先进的视频编解码标准。在帧内编码的亮度预测中,HEVC引入了35种预测模式,使得编码性能显著提高,但是计算复杂度急剧增加。为了有效地降低HEVC的计算复杂度,研究人员已经研究了许多快... 详细信息

HEVC是由视频编码联合协作小组(JCT-VC)开发出的一种先进的视频编解码标准。在帧内编码的亮度预测中,HEVC引入了35种预测模式,使得编码性能显著提高,但是计算复杂度急剧增加。为了有效地降低HEVC的计算复杂度,研究人员已经研究了许多快速模式决策算法。许多传统的快速模式决策算法一方面在计算梯度或者用特定的算子提取信息时,会不可避免地引入复杂度较高的运算;另一方面,梯度纹理信息也仅仅反映当前块的大致纹理信息,用其指导的预测模式与最终实际最优预测模式会有一定的偏差。本论文在帧内模式决策的过程中充分利用角度模式之间的相关性,提出了一种新的快速帧内预测模式决策的算法。

关键词： HEVC 快速模式决策角度模式

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一种分子动力学与动力学蒙特卡洛耦合方法在核结构钢辐照氦演化研究中的实现与应用

一种分子动力学与动力学蒙特卡洛耦合方法在核结构钢辐照氦演化研...

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中国核学会2023年学术年会

作者：李六六胡雪飞彭蕾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中国科学技术大学核科学技术学院

加速器驱动次临界堆、超高温气冷堆等第四代先进能源反应堆结构材料的研发,亟须借助数值模拟方法来缩短研发周期,提升研发效率。目前各种已有的数值模拟方法,只适用于特定的时间和空间尺度,而先进能源反应堆用核结构材料高温辐照效应,... 详细信息

加速器驱动次临界堆、超高温气冷堆等第四代先进能源反应堆结构材料的研发,亟须借助数值模拟方法来缩短研发周期,提升研发效率。目前各种已有的数值模拟方法,只适用于特定的时间和空间尺度,而先进能源反应堆用核结构材料高温辐照效应,涉及从辐照微观结构演化到宏观力学性能多个时空尺度的过程。开发各个尺度模拟方法之间的耦合方法和程序,构建多尺度模拟计算平台,对于先进能源反应堆结构材料的快速研发、服役预测具有重要意义。本文基于原子构型与缺陷构型的相互转换,提出并实现了一种将微观尺度模拟方法——分子动力学,与介观尺度模拟方法动力学——蒙特卡洛,进行时间上耦合的模拟方法。通过该方法,可将辐照级联过程用分子动力学模拟,而缺陷的进一步演化则用动力学蒙特卡洛模拟,从而模拟核结构材料辐照剂量累计下微观结构演化的过程。通过使用该耦合模拟方法模拟核结构钢基体材料α铁中氦泡在中子辐照下的演化过程,并与实验数据对比,证明了该方法的可靠性。

关键词：核结构钢多尺度模拟耦合方法分子动力学动力学蒙特卡洛

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