检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2025年第2期46卷 209-216页

作者：肖聪刘承敏罗英彭航李维张志强黄擎宇中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

控制棒驱动机构(CRDM)是反应堆内唯一具有相对运行的设备单元,可快速调节反应堆反应性,对反应堆安全运行十分重要,磨损是影响CRDM传动副功能失效的主要因素,直接决定其使用寿命。本文通过CRDM传动副磨损实验,发现传动副主要磨损形式有3... 详细信息

控制棒驱动机构(CRDM)是反应堆内唯一具有相对运行的设备单元,可快速调节反应堆反应性,对反应堆安全运行十分重要,磨损是影响CRDM传动副功能失效的主要因素,直接决定其使用寿命。本文通过CRDM传动副磨损实验,发现传动副主要磨损形式有3种:磨粒磨损、疲劳磨损和氧化磨损,同时发现当传动副顶部区域磨损体积比达16.46%时,CRDM出现滑棒,可判定此刻转动部件出现了磨损失效,将此刻的磨损体积值作为传动副的失效阈值。在获得传动副磨损体积数据和外部振动信号后,本文构建了内部磨损体积与外部振动信号的关联关系,并通过外部振动信号,基于支持向量回归(SVR)、卷积神经网络(CNN)、长短期记忆网络(LSTM)3种机器学习算法,分别构建了CRDM传动副寿命预测模型,通过对比分析认为,在预测精度上LSTM模型优于CNN模型优于SVR模型,在计算效率上SVR模型优于CNN模型优于LSTM模型。

关键词：控制棒驱动机构(CRDM) 传动副磨损剩余寿命

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基于PINN的源迭代法求解及加速算法研究

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核动力工程 2025年第2期46卷 148-155页

作者：江勇安萍刘东于洋中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

本文将基于物理驱动的人工智能方法和传统源迭代法结合,建立求解少群扩散方程的新型方法流程,并采用Anderson加速方法对迭代源项进行加速。二维多材料、三维单材料等例题的计算结果显示,基于物理驱动的物理信息神经网络(PINN)和传统源... 详细信息

本文将基于物理驱动的人工智能方法和传统源迭代法结合,建立求解少群扩散方程的新型方法流程,并采用Anderson加速方法对迭代源项进行加速。二维多材料、三维单材料等例题的计算结果显示,基于物理驱动的物理信息神经网络(PINN)和传统源迭代法相结合,在保证计算精度的前提下可计算出连续中子注量率分布,采用Anderson加速可减少迭代次数,成功实现了少群中子扩散方程的正向求解,助推了人工智能算法在核领域的应用。

关键词：物理信息神经网络(PINN) Anderson加速源迭代中子扩散方程

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反应堆多物理耦合框架的研发及验证

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核动力工程 2024年第S2期45卷 35-41页

作者：潘俊杰强胜龙宫兆虎汤琪芬李治刚曾未汪渊王杰范佳锟中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

基于耦合框架开发耦合程序,采用框架实现耦合数据传递和流程控制,可以提高耦合程序的开发效率,并降低开发难度。介绍了反应堆多物理耦合框架MORE的总体架构、核心模块和使用方式。通过验证和应用表明,MORE可快速建立耦合流程,实现不同... 详细信息

基于耦合框架开发耦合程序,采用框架实现耦合数据传递和流程控制,可以提高耦合程序的开发效率,并降低开发难度。介绍了反应堆多物理耦合框架MORE的总体架构、核心模块和使用方式。通过验证和应用表明,MORE可快速建立耦合流程,实现不同专业程序之间耦合数据的高精度映射与传递,极大地提高耦合程序的开发效率,且保证了用于耦合的各专业程序的建模和网格划分的灵活性不受影响,实现了耦合框架的自主化。

关键词：网格映射多物理耦合框架 MORE

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自主化反应堆计算流体力学软件WINGS-CFD的研发与应用

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核动力工程 2024年第S2期45卷 63-69页

作者：邓坚魏宗岚曾未李松蔚邱志方刘卢果中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

为满足反应堆高精度流动传热数值仿真需求,提出了一种基于面向对象的、分层架构设计的、高可扩展的自主化反应堆计算流体动力学(CFD)软件WINGS-CFD。从理论模型、数值离散方法、软件架构等方面介绍WINGS-CFD软件的总体设计,并采用WINGS-... 详细信息

为满足反应堆高精度流动传热数值仿真需求,提出了一种基于面向对象的、分层架构设计的、高可扩展的自主化反应堆计算流体动力学(CFD)软件WINGS-CFD。从理论模型、数值离散方法、软件架构等方面介绍WINGS-CFD软件的总体设计,并采用WINGS-CFD软件对反应堆典型场景流动传热工况进行了数值计算。结果表明,WINGS-CFD计算结果的精度与商用CFD软件的结果相当;WINGS-CFD软件具备优秀的并行性能,可支持亿级网格大规模数值仿真以及中子输运与流动传热耦合仿真,为反应堆系统的精细化多物理场分析提供了自主化数值技术手段。

关键词：反应堆计算流体动力学(CFD) 流动传热分层架构

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基于Archard模型的反应堆控制棒驱动机构隔热套磨损分析研究

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核动力工程 2025年第1期46卷 209-215页

作者：张英楠彭航杜华于天达余志伟陈西南吴昊张进强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

隔热套组件(简称隔热套)是核电厂反应堆控制棒驱动机构的主要部件之一,由于下端部受到喷射流体冲击,法兰与耐压壳发生接触磨损,导致承载能力和抗冲击能力下降,影响控制棒落棒功能。本文基于Archard模型,提出结构磨损特征时间和隔热套磨... 详细信息

隔热套组件(简称隔热套)是核电厂反应堆控制棒驱动机构的主要部件之一,由于下端部受到喷射流体冲击,法兰与耐压壳发生接触磨损,导致承载能力和抗冲击能力下降,影响控制棒落棒功能。本文基于Archard模型,提出结构磨损特征时间和隔热套磨损微分方程,将结构磨损与运行工况参数及材料物性参数解耦,建立了适用于隔热套的静力学磨损分析模型,得到了沉降高度随结构磨损特征时间变化规律。计算结果表明,对于华龙一号机组驱动机构,其隔热套结构安全运行寿命最长时的倾角为22.6°。通过给出剩余运行寿命与沉降高度对照曲线,为核电厂运行单位提供了隔热套更换评价方法与磨损缺陷处理方案。

关键词：控制棒驱动机构隔热套磨损 Archard模型安全运行寿命

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数字反应堆平台架构设计及模块化技术研究

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核动力工程 2024年第S2期45卷 14-19页

作者：郝江涛李松蔚曾未刘承敏方浩宇刘佳袁鹏陈迪中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

基于架构描述方法和模块化描述方法,结合核反应堆研发特点与基于模型的系统工程理论方法,开展数字反应堆平台架构设计及模块化关键技术研究,通过对数字反应堆平台承载的模型、算法、数据、流程,以及以超级计算机为核心的复杂异构软硬件... 详细信息

基于架构描述方法和模块化描述方法,结合核反应堆研发特点与基于模型的系统工程理论方法,开展数字反应堆平台架构设计及模块化关键技术研究,通过对数字反应堆平台承载的模型、算法、数据、流程,以及以超级计算机为核心的复杂异构软硬件环境进行分析,提出数字反应堆平台的业务架构、应用架构、数据架构及技术架构设计,指导数字反应堆平台研发。通过数字反应堆平台功能验证,表明在数字反应堆平台架构指引下,平台具有可重构性、可重用性、可扩展性和健壮性,开发形成的各项功能均能满足工程使用需求,其架构设计实践对后续复杂系统平台设计具有重要指导意义。

关键词：数字反应堆架构设计模块化基于模型的系统工程(MBSE)

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堆芯熔融事故下RPV复杂力学行为数值模拟研究

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核动力工程 2024年第S2期45卷 168-173页

作者：李辉张毅雄白晓明邵雪娇傅晓龙庾明达中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

在反应堆冷却剂丧失事故(LOCA)后,堆芯熔融物将对反应堆压力容器(RPV)下封头产生烧蚀作用,为此模拟和分析在堆芯熔融事故下RPV内壁的烧蚀及复杂力学行为对于RPV的设计、事故预防和缓解都具有重要意义。本文首先给出了近场动力学方法分... 详细信息

在反应堆冷却剂丧失事故(LOCA)后,堆芯熔融物将对反应堆压力容器(RPV)下封头产生烧蚀作用,为此模拟和分析在堆芯熔融事故下RPV内壁的烧蚀及复杂力学行为对于RPV的设计、事故预防和缓解都具有重要意义。本文首先给出了近场动力学方法分析含裂纹扩展的热力耦合问题的积分列式。其次,在近场动力学方法框架下,提出了一种简便和高效的移动边界模型。其中,通过引一个标量场来直接表征物质点的烧蚀状态,使得在计算过程中不需要不断地更新计算域,从而提高计算效率。最后,采用该方法模拟了堆芯熔融物对RPV内壁的动态烧蚀和RPV在内压作用下的裂纹扩展,计算结果表明在堆芯熔融事故下RPV中同时存在弹性变形和塑性变形,而且还存在损伤断裂等复杂力学行为。

关键词：近场动力学热力耦合烧蚀移动边界数值模拟

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基于大数据的燃料棒破损诊断方法研究

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核动力工程 2024年第S2期45卷 150-155页

作者：景福庭吕焕文唐松乾魏江林李兰夏明明中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

核电厂燃料棒破损诊断(FRDD)是核电业主和核安全监管关注的重要问题。将大数据和近邻算法用于燃料棒破损诊断,并开发了压水堆燃料棒破损诊断软件,采用核电厂燃料棒破损的运行实例和理论例题进行了软件验证。验证结果为:①燃料棒破口尺... 详细信息

核电厂燃料棒破损诊断(FRDD)是核电业主和核安全监管关注的重要问题。将大数据和近邻算法用于燃料棒破损诊断,并开发了压水堆燃料棒破损诊断软件,采用核电厂燃料棒破损的运行实例和理论例题进行了软件验证。验证结果为:①燃料棒破口尺寸类别分析方面,80%的分析结果与例题保持一致;②破损燃料棒数目分析方面,分析结果与例题的最大偏差为1根。基于大数据和近邻算法的压水堆燃料棒破损诊断方法,可以给出更接近实际破损情形的诊断结果,及时发现燃料棒的破损以及破损状态的变化,为反应堆燃料棒破损后的运行决策和辐射防护提供可靠依据,在确保安全的前提下提升核电厂运行的经济性。

关键词：燃料棒破损诊断方法大数据

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摇摆对棒束通道自然循环流动不稳定性影响研究

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核动力工程 2024年第5期45卷 262-268页

作者：程坤鲜麟冉旭周科喻娜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

为掌握摇摆条件对于自然循环流动稳定性的影响规律,本研究利用带棒束加热通道的自然循环回路实验系统,开展静态与摇摆条件下的流动不稳定性实验对比研究。实验研究发现,静态条件下棒束通道内存在的流动不稳定性为密度波型脉动(DWO),并... 详细信息

为掌握摇摆条件对于自然循环流动稳定性的影响规律,本研究利用带棒束加热通道的自然循环回路实验系统,开展静态与摇摆条件下的流动不稳定性实验对比研究。实验研究发现,静态条件下棒束通道内存在的流动不稳定性为密度波型脉动(DWO),并形成了预测低压自然循环DWO发生边界的经验关系式;摇摆条件下棒束通道内存在2种典型的两相流动不稳定类型,分别为由棒束通道在流量波动最低点产汽所引起的波谷型脉动和由波谷型脉动和DWO叠加而成的复合型脉动,并分析获得了摇摆影响下自然循环流动不稳定行为的演化规律及其不稳定边界。

关键词：流动不稳定性摇摆运动自然循环棒束通道

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核反应堆大数据系统(睿龙系统)架构设计与实现

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核动力工程 2024年第S2期45卷 137-143页

作者：曾辉阳惠刘承敏王媛美张思原杨昆霖林源峰何昊天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

主要介绍了核反应堆大数据系统的数据架构设计,通过识别业务对象,构建了一套灵活、稳定的数据业务模型,形成了完整、规范、准确的数据体系,实现了多源头、异构数据的逻辑集成。在标签信息缺失的情况下,采用半监督学习方法开发了高性能... 详细信息

主要介绍了核反应堆大数据系统的数据架构设计,通过识别业务对象,构建了一套灵活、稳定的数据业务模型,形成了完整、规范、准确的数据体系,实现了多源头、异构数据的逻辑集成。在标签信息缺失的情况下,采用半监督学习方法开发了高性能的标签标注工具,并应用于非结构化数据和时序数据中。针对不同类型的数据缺失,使用基于机理、统计和机器学习的方法进行数据修复和异常筛选。通过关键领域分析和架构设计,建立了层次分明、扩展性强、灵活性高的软件视图,有效避免了设计反复,确保了开发质量。进一步提高核反应堆大数据技术的成熟度,提升数据治理、数据价值挖掘和智能运维技术能力,确保核反应堆装置的长期安全可靠运行。

关键词：核反应堆大数据架构设计

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