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2019’中国核电焊接技术研讨会

作者：王庆田何培峰蒋兴钧吴冰洁龚榆晟陈昕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 四川科新机电股份有限公司四川德阳618400

"华龙一号"一体化堆顶结构CRDM抗震支撑结构下部围筒筒体在焊接过程中连续出现两次返修补焊,在最后一次返修补焊清除缺陷过程中,由于发现较多的焊接裂纹,导致下部筒体整体报废.详细分析了下部筒体焊接缺陷产生原因,采取了变... 详细信息

"华龙一号"一体化堆顶结构CRDM抗震支撑结构下部围筒筒体在焊接过程中连续出现两次返修补焊,在最后一次返修补焊清除缺陷过程中,由于发现较多的焊接裂纹,导致下部筒体整体报废.详细分析了下部筒体焊接缺陷产生原因,采取了变更焊接坡口设计、优化焊接工艺参数、变更焊接坡口位置、采取整体锻件等改进措施.这些改进措施对后续"华龙一号"以及AP1000核电机组一体化堆顶结构围筒的焊接具有重要的借鉴意义.

关键词：核电机组一体化堆顶结构低合金钢焊接缺陷工艺优化

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陶瓷基包覆颗粒弥散燃料裂纹扩展模拟

陶瓷基包覆颗粒弥散燃料裂纹扩展模拟

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中国力学大会-2021+1

作者：魏前唐昌兵何宗培李录贤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核动力研究设计院核燃料元件及材料研究所

介绍/亮点Introduction/Highlight为提高核反应堆的耐事故能力,国际上提出了耐事故燃料的概念。陶瓷基包覆颗粒弥散燃料(CDM燃料)是一种轻水堆重要候选耐事故燃料。本研究从CDM燃料的组件——TRISO颗粒出发,运用ABAQUS有限元软件,针对... 详细信息

介绍/亮点Introduction/Highlight为提高核反应堆的耐事故能力,国际上提出了耐事故燃料的概念。陶瓷基包覆颗粒弥散燃料(CDM燃料)是一种轻水堆重要候选耐事故燃料。本研究从CDM燃料的组件——TRISO颗粒出发,运用ABAQUS有限元软件,针对初始气体压力作用下SiC层内的裂纹的开裂问题,采用扩展有限元法(XFEM)进行研究,并探究裂尖单元主应力、节点位移以及裂纹扩展的路径变化。为TIRSO颗粒内的裂纹扩展提供参考依据。

关键词：弥散燃料包覆颗粒耐事故燃料陶瓷基

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模拟水锤激励下的电动闸阀振动特性分析

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阀门 2023年第1期 68-72页

作者：郑忠良谭术洋王禹中国人民解放军海军装备部北京100841 中国核动力研究设计院反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610041

电动闸阀是反应堆冷却剂系统的关键设备之一,是浮动式核电站反应堆冷却剂压力边界的关键组成部分,保证压力边界的完整性,在其启闭的过程中往往会产生水锤效应,轻则引起管道的强烈振动,重则拉裂管道弯头焊接口,破坏闸阀结构,丧失闸阀基... 详细信息

电动闸阀是反应堆冷却剂系统的关键设备之一,是浮动式核电站反应堆冷却剂压力边界的关键组成部分,保证压力边界的完整性,在其启闭的过程中往往会产生水锤效应,轻则引起管道的强烈振动,重则拉裂管道弯头焊接口,破坏闸阀结构,丧失闸阀基本功能。本文以某型水上浮动式核电站电动闸阀为研究对象,通过有限元分析软件建立了闸阀的动力学分析模型,通过等效激励的方式模拟了水锤作用效果,探究了在水锤激励作用下闸阀的振动特性,并基于分析结论给出了工程建议,为水锤效应分析及闸阀设计提供了参考。

关键词：水锤效应电动闸阀振动特性

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反应堆压力容器整体建模数值模拟探索性研究

反应堆压力容器整体建模数值模拟探索性研究

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第十五届全国反应堆结构力学大会

作者：杨雯张利民郑连纲姜乃斌张毅雄臧峰刚孙英学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 日本泰科诺斯达株式会社北京代表处北京 100098

在反应堆压力容器力学分析评定中,由于计算所用的软、硬件设施的原因,以往的做法是把整个结构进行解耦,即把整个结构分解为若干段分别进行应力分析,这个过程中对于边界条件的处理或多或少地会有一些失真,对计算结果的准确性有一定影响.... 详细信息

在反应堆压力容器力学分析评定中,由于计算所用的软、硬件设施的原因,以往的做法是把整个结构进行解耦,即把整个结构分解为若干段分别进行应力分析,这个过程中对于边界条件的处理或多或少地会有一些失真,对计算结果的准确性有一定影响.本工作通过UG软件建立反应堆压力容器整体结构模型,应用TSV(TechnoStarVENUS)综合有限元分析系统,开展整体设备超大规模、高效数值模拟研究,完成反应堆压力容器整体应力分析、变形分析与模态分析研究,提高了核级设备力学分析的求解规模和分析效率.

关键词：反应堆压力容器力学分析数值模拟

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非均匀热流密度下多孔介质内氨反应特性研究

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西北水电 2021年第5期 119-126页

作者：阮景昕邓泽宏胡甜王跃社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国家重点实验室成都610213 中国电建太阳能热发电工程研究中心西安710065

氨基热化学储能是一种极具研究价值的热化学储能方式,氨反应器内的反应特性更是与太阳能流密度息息相关。以非均匀热流密度下的氨反应器为研究对象,建立了一个基于反应动力学和传热传质的催化氨分解三维反应器模型。针对氨反应模型,揭... 详细信息

氨基热化学储能是一种极具研究价值的热化学储能方式,氨反应器内的反应特性更是与太阳能流密度息息相关。以非均匀热流密度下的氨反应器为研究对象,建立了一个基于反应动力学和传热传质的催化氨分解三维反应器模型。针对氨反应模型,揭示了固体和流体的换热系数、有效导热系数以及有效扩散系数对氨分解的内在影响机制。通过定量定性的分析和讨论催化剂颗粒直径、孔隙率以及径向孔隙率分布对氨反应特性的影响,给出了优化氨反应管性能的方法。模拟结果表明,催化剂颗粒直径越小,孔隙率越小,氨的分解率越大,同时壁面峰值温度越低;采用孔隙率径向线性减小的分布方式可以在降低壁面峰值温度的同时又不降低氨分解率。最终优选的反应管参数为:颗粒直径为0.5 mm,孔隙率为径向分布0.8~0.2。

关键词：热化学储能氨分解反应单管反应器三维模型

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基于SAC-CFR与DRACS耦合的EBR-Ⅱ余排实验工况分析

基于SAC-CFR与DRACS耦合的EBR-Ⅱ余排实验工况分析

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第十五届全国反应堆热工流体学术会议暨中核核反应堆热工水力技术重点实验室学术年会

作者：隋丹婷陆道纲郭超华北电力大学核科学与工程学院非能动核能安全技术北京市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

事故工况下堆芯衰变热的排出是非能动安全系统的重要功能。对于池式快堆而言,事故余热排出系统(DRACS)的响应需与系统进行耦合分析。本文通过将三维钠池模型与事故余热排出热交换器的耦合,完成了DRACS向系统软件SAC-CFR的嵌入。在国际... 详细信息

事故工况下堆芯衰变热的排出是非能动安全系统的重要功能。对于池式快堆而言,事故余热排出系统(DRACS)的响应需与系统进行耦合分析。本文通过将三维钠池模型与事故余热排出热交换器的耦合,完成了DRACS向系统软件SAC-CFR的嵌入。在国际原子能机构联合研究项目(IAEA CRP)框架下,完成了美国EBR-Ⅱ快堆余排实验(HRT-17,SHRT-45R)的分析,得到了主系统及余热排出系统的响应。将系统计算参数与实验数值进行对比,完成了程序的有效性验证。计算显示,随着DRACS风门的打开,每台事故热交换器可带走330406.4W的堆芯余热,具有长期带走衰变热的能力。

关键词： EBR-Ⅱ 非能动余热排出 SHRT-17 SHRT-45R

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反应堆结构材料辐照效应评价技术体系研究

反应堆结构材料辐照效应评价技术体系研究

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泰山科技论坛暨2022年度山东省核学会年会

作者：王晓童代惠董怡斌麻文学滕常青朱紫豪杜华陈聪彭宇段春辉高宁王雪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四川成都山东大学前沿交叉科学青岛研究院山东青岛中国核动力研究设计院第一研究所四川成都

本研究在全面梳理反应堆结构材料辐照效应领域关键向题、管理策略、关键技术及发展方向的基础上，围绕我国反应堆结构材料辐照效应技术体系建设中的管理策略、关键问题及技术难点进行总结，提出相应的建议，并结合基础研究与工程应用，... 详细信息

本研究在全面梳理反应堆结构材料辐照效应领域关键向题、管理策略、关键技术及发展方向的基础上，围绕我国反应堆结构材料辐照效应技术体系建设中的管理策略、关键问题及技术难点进行总结，提出相应的建议，并结合基础研究与工程应用，给出二者并进的技术路线图及中长期研究规划建议，为推动反应堆结构材料辐照效应研究提供借鉴，为我国反应堆结构材料辐照效应技术体系的建立和完善及新一代反应堆抗辐照材料的研究策略提供科学参考。

关键词：反应堆结构材料辐照效应技术路线规划建议

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焊接温度对AZ91/TC4扩散焊接接头组织和性能的影响

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材料热处理学报 2023年第6期44卷 191-198页

作者：何子涛黄本生黄思语刘罗林西南石油大学新能源与材料学院四川成都610500 西南石油大学能源装备研究院四川成都610500 四川省玄武岩纤维复合材料及开发应用工程技术研究中心四川成都610500 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计重点实验室四川成都610213

以Al箔为中间层,在不同工艺参数下对AZ91镁合金与TC4钛合金进行了瞬间液相扩散焊接试验。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对接头的微观形貌、元素扩散及物相组成进行分析。采用显微硬度计及剪切试验测试了接头的力学性... 详细信息

以Al箔为中间层,在不同工艺参数下对AZ91镁合金与TC4钛合金进行了瞬间液相扩散焊接试验。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对接头的微观形貌、元素扩散及物相组成进行分析。采用显微硬度计及剪切试验测试了接头的力学性能,并提出了接头界面形成过程的理想模型。结果表明:在保温20 min,压力1 MPa的条件下,在480~510℃的焊接温度范围内可以实现镁合金与钛合金的扩散连接;随着焊接温度的升高,焊接界面的元素扩散加快,反应逐渐充分,生成了Al_(12)Mg_(17)和Al_(3)Ti相,接头的性能呈先增加后减小的趋势;当焊接温度为500℃时,接头的抗剪切强度和硬度达到最大,分别为71.72 MPa和223.6 HV0.3;提出的接头界面形成的理想模型,与XRD测试的物相结果相符合。

关键词： AZ91镁合金 TC4钛合金瞬间液相扩散焊显微组织力学性能

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核电超长末叶高背压下气动稳定性的流固耦合分析

核电超长末叶高背压下气动稳定性的流固耦合分析

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中国核学会2019年学术年会

作者：庾明达刘贞谷姜露张毅雄徐自力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

采用基于RANS方程的三维时域响应流固耦合迭代数值算法对新开发的核电超长末级叶片的气动稳定性进行了分析。利用流场有限元网格与叶片网格之间的交界面进行压力,位移等变量的数据交换和迭代计算,通过叶片时域位移响应趋势判断叶片是否... 详细信息

采用基于RANS方程的三维时域响应流固耦合迭代数值算法对新开发的核电超长末级叶片的气动稳定性进行了分析。利用流场有限元网格与叶片网格之间的交界面进行压力,位移等变量的数据交换和迭代计算,通过叶片时域位移响应趋势判断叶片是否发生颤振。计算了设计背压,2个高背压等三个工况条件。计算结果表明,动叶叶栅气流进气角度随背压增大而增大,在最高背压工况下叶高各截面的流场流动保持平稳,3种背压工况下叶片的时域响应曲线均以1阶动频模态为主进行自由衰减,叶片响应幅值均呈现收敛的趋势,数值证明了在背压增大到10 800 Pa新开发的核电超长末级叶片仍能保持气动稳定,不会发生颤振。

关键词：核电末级叶片三维流固耦合时域响应气动稳定性

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基于新型燃料堆芯的不确定性分析研究

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现代应用物理 2023年第4期14卷 114-119页

作者：岳子腾张斌刘天娇王连杰倪东洋国家电投集团科学技术研究院有限公司国家能源核电软件重点实验室北京102209 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成都610041 哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨151100

参考日本第三代实验堆JRR-3,研究了核数据、输入参数的不确定性对有效增殖因子keff的影响。针对核数据,首先开展了核数据对3维全堆芯keff的不确定性分析及对组件均匀化常数的不确定度计算;其次以组件均匀化常数库为基础,通过抽样方法,... 详细信息

参考日本第三代实验堆JRR-3,研究了核数据、输入参数的不确定性对有效增殖因子keff的影响。针对核数据,首先开展了核数据对3维全堆芯keff的不确定性分析及对组件均匀化常数的不确定度计算;其次以组件均匀化常数库为基础,通过抽样方法,采用堆芯计算程序进行了全堆芯模拟,进行了核数据在两步法计算下的影响分析。针对输入参数,首先通过敏感性分析筛选出对keff影响较大的参数,然后使用参数统计法、非参数统计法等多种不确定性分析方法对备选参数进行量化分析。结果表明:核数据对堆芯keff的相对不确定度为0.540 6%,其中235U的平均裂变中子数和瞬发中子裂变份额具有最大的敏感性系数,而235U平均裂变中子数和Al的(n, fission)反应具有最大的不确定性;输入参数的不确定性引起keff的相对不确定度为0.2%,参数统计法与非参数统计法在对keff的容忍区间计算结果上相近。

关键词：核数据输入参数不确定性分析两步法计算

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