检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2024年第6期45卷 290-296页

作者：王雨晴翁炎运倪木一邓理邻谭怡张明昊中山大学中法核工程与技术学院广东珠海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成都610213

核电厂在正常运行和发生严重事故时,气溶胶是放射性物质的主要泄漏途径。本文基于流体仿真软件FLUENT中欧拉-拉格朗日方法的离散相模型(DPM),针对铅基堆安全壳内气溶胶输运特性开展数值模拟研究。模拟结果显示静止流场中气溶胶小粒径颗... 详细信息

核电厂在正常运行和发生严重事故时,气溶胶是放射性物质的主要泄漏途径。本文基于流体仿真软件FLUENT中欧拉-拉格朗日方法的离散相模型(DPM),针对铅基堆安全壳内气溶胶输运特性开展数值模拟研究。模拟结果显示静止流场中气溶胶小粒径颗粒受布朗力的驱动在不同壁面的沉降数量分布较均匀;大粒径颗粒受重力的驱动在不同壁面的沉降数量分布不均匀。同时,以PHEBUS FP T0实验的沉降阶段作为基准工况,验证了模型方法在安全壳环境下的适用性与准确性。最后,基于安全壳的二维轴对称简化模型,模拟了反应堆正常运行工况下从堆芯表面到安全壳中的气溶胶迁移和沉降过程。研究发现,在正常运行工况下,粒径0.1μm的气溶胶会随流线进行大范围的迁移并在安全壳上壁面和竖直壁面的交界附近被捕获,粒径3μm和10μm的气溶胶会滞留在安全壳下壁面附近或沉降到安全壳下壁面。基于本模型研究得到的初步结论,可为后续开展的气溶胶受力分析实验和安全壳内气溶胶迁移实验提供参考。

关键词：气溶胶离散相模型(DPM) 安全壳压水堆铅基堆

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基于系统程序和Simulink的核测量系统建模和仿真研究

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核动力工程 2024年第S2期45卷 127-132页

作者：罗庭芳黄轲刘轶包超何正熙黄有骏肖凯刘耀隆孙琦高志宇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 海装北京局驻北京地区第六军事代表室北京100076

核测量系统的测量过程具有统计涨落特性,其测量信号是不断变化的。在当前仪控系统仿真分析中,核测量系统模型没有统计涨落特性,难以有效评估核测量系统设计方案的衔接情况和信号波动水平。因此,本文针对核测量系统原理和组成进行研究,... 详细信息

核测量系统的测量过程具有统计涨落特性,其测量信号是不断变化的。在当前仪控系统仿真分析中,核测量系统模型没有统计涨落特性,难以有效评估核测量系统设计方案的衔接情况和信号波动水平。因此,本文针对核测量系统原理和组成进行研究,设计了核测量系统基础部件仿真模型,构建了精细的核测量系统模型。通过启堆过程的仿真分析,表明核测量系统模型仿真产生的信号与启堆过程吻合良好,3个量程相互之间具有超过1个量级的衔接,全过程周期信号稳定。本文提出的核测量系统建模方法能够模拟核测量系统的统计涨落特性,可用于在仪控系统仿真中更全面地体现核测量系统特性,得到更为真实的工况仿真结果。

关键词：核测量系统衔接特性涨落特性仿真

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基于机器学习的淬冷沸腾最小膜态沸腾温度预测和灵敏度分析研究

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核动力工程 2024年第4期45卷 69-76页

作者：张军权邓坚罗彦卢涛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

淬冷沸腾广泛应用于核反应堆失水事故后燃料棒的冷却过程中,最小膜态沸腾温度(T_(min))的确定对核反应堆的安全运行至关重要。本文基于文献的实验数据,选用了3种典型机器学习模型:随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)和极端梯度提升(XGBoos... 详细信息

淬冷沸腾广泛应用于核反应堆失水事故后燃料棒的冷却过程中,最小膜态沸腾温度(T_(min))的确定对核反应堆的安全运行至关重要。本文基于文献的实验数据,选用了3种典型机器学习模型:随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)和极端梯度提升(XGBoost),对淬冷沸腾T_(min)进行预测和影响因素灵敏度分析研究。结果表明,机器学习方式能够有效提高淬冷沸腾T_(min)预测的准确性,其预测性能相较于传统的经验关联式有大幅提升,其中RF模型预测效果最优,决定系数R^(2)为0.9770;通过结合RF模型和Sobol’全局灵敏度方法,得到对淬冷沸腾T_(min)影响最大的参数为冷却剂过冷度,其次为初始壁温,长径比、压力、热物性对其影响较小。本文研究成果将为提高核反应堆的安全性提供理论指导。

关键词：淬冷沸腾最小膜态沸腾温度机器学习全局灵敏度

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跨嵌入式平台的Modbus/TCP协议库函数实现

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核动力工程 2022年第4期43卷 136-142页

作者：程阳洁秦帆徐永红何小鹏代锴垒李璐郑晓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

为了在不同的国产化中央处理器(CPU)上应用Modbus/TCP协议,需设计并实现跨平台协议库函数。根据Modbus应用协议规格说明书,在不依赖操作系统调用的前提下,对Modbus/TCP协议需支持的十大功能码进行跨平台库函数开发。库函数可被通讯应用... 详细信息

为了在不同的国产化中央处理器(CPU)上应用Modbus/TCP协议,需设计并实现跨平台协议库函数。根据Modbus应用协议规格说明书,在不依赖操作系统调用的前提下,对Modbus/TCP协议需支持的十大功能码进行跨平台库函数开发。库函数可被通讯应用层根据自身需求用于Modbus/TCP协议客户端和服务器端的设计和开发。经过在国产化CPU和嵌入式平台上进行二次开发,开发者调用本研究中的库函数能有效实现通过Modbus/TCP协议对反应堆冷却剂系统的稳压器压力水位及棒控棒位系统的功率调节进行数据采集。

关键词：国产化跨平台 Modbus/TCP协议嵌入式开发

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铅冷行波堆反应性变化规律及其影响因素研究

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核动力工程 2022年第4期43卷 206-212页

作者：秦天骄夏榜样李晴李司南张策卢迪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

铅冷行波堆具有安全性好、倒换料周期长、铀资源利用率高等突出优势,是先进核能系统的重点发展方向之一,实现反应性微小变化是铅冷行波堆堆芯方案设计的关键技术问题。本文以热功率700 MW、采用金属燃料的铅冷行波堆物理方案为研究对象... 详细信息

铅冷行波堆具有安全性好、倒换料周期长、铀资源利用率高等突出优势,是先进核能系统的重点发展方向之一,实现反应性微小变化是铅冷行波堆堆芯方案设计的关键技术问题。本文以热功率700 MW、采用金属燃料的铅冷行波堆物理方案为研究对象,重点研究了堆芯点火区及增殖区设计参数变化对有效增殖因子(k_(eff))的影响,分析了全寿期堆芯反应性的变化趋势。数值结果表明:点火区设计参数显著影响堆芯初始k_(eff),点火区的易裂变核素装量越大,初始k_(eff)越大,通过调整点火区在堆芯轴向位置及其燃料富集度可有效降低反应性变化幅度;堆芯装载的可转换核素与易裂变核素之比越高,增殖产生的^(239)Pu越多,整体增殖性能越好;增殖区越长,平衡态持续时间越长,堆芯寿期越长。本文研究结论可为铅冷行波堆堆芯物理方案设计及关键参数选择提供重要理论依据。

关键词：铅冷行波堆有效增殖因子(keff) 点火区增殖区

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基于相关向量机的反应堆功率测量电路故障预测研究

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核动力工程 2022年第4期43卷 223-229页

作者：闵渊陈智万波杨诚韩文兴原艳南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

为了提高核测量装置的保障性和维修性,本文以反应堆功率测量放大电路为对象,通过基于量子粒子群优化算法的多核相关向量机模型对电路的典型故障进行预测。从功率测量放大电路的脉冲响应信号中,用小波包分解方法提取特征信息,将计算所得... 详细信息

为了提高核测量装置的保障性和维修性,本文以反应堆功率测量放大电路为对象,通过基于量子粒子群优化算法的多核相关向量机模型对电路的典型故障进行预测。从功率测量放大电路的脉冲响应信号中,用小波包分解方法提取特征信息,将计算所得到的特征与电路正常状态特征之间的欧氏距离作为电路故障程度指标,选用多核相关向量机建立电路故障预测模型,并分析了相关向量机模型核函数种类、参数优化算法对于模型预测效果的影响,研究结果表明采用量子粒子群算法优化的多核相关向量机模型对于电路未来运行状态的预测精度较优,能够准确预测电路故障程度的变化规律。

关键词：小波包特征提取相关向量机量子粒子群优化故障预测

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商用压水堆核燃料研发进展与应用展望

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核动力工程 2022年第6期43卷 1-7页

作者：焦拥军于俊崇周毅李垣明陈平段振刚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

压水堆(PWR)是目前核电厂反应堆的主力堆型,而核燃料是反应堆的能量源泉和放射性裂变物质的主要来源,关乎核电厂的经济性和安全性。本文对当前国际上面向商用PWR应用研发的掺杂UO_(2)燃料、高铀密度燃料、微封装燃料和金属燃料的性能特... 详细信息

压水堆(PWR)是目前核电厂反应堆的主力堆型,而核燃料是反应堆的能量源泉和放射性裂变物质的主要来源,关乎核电厂的经济性和安全性。本文对当前国际上面向商用PWR应用研发的掺杂UO_(2)燃料、高铀密度燃料、微封装燃料和金属燃料的性能特点、技术状态及前景进行了归纳和评价。在掺杂UO_(2)燃料中,大晶粒燃料具有较高的技术成熟度,将在PWR实现大规模商用;高铀密度燃料和金属燃料在高温水腐蚀氧化问题以及事故下的行为仍待研究解决;具有极致安全的微封装燃料更适合特殊用途的小型反应堆。应协同开展先进燃料组件设计、建立设计准则以及研发高保真的性能分析技术等,以充分发挥新型燃料的可靠性及高燃耗优势。

关键词：压水堆(PWR) 耐事故燃料(ATF) 高铀密度燃料微封装燃料金属燃料

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基于边界表示模型的点核积分程序的开发与应用

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辐射防护 2025年第1期45卷 62-66页

作者：唐松乾温兴坚吕焕文李文瀚苗建新陈鑫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

点核积分方法是屏蔽设计中最常用的方法之一。为了克服传统点核积分方法因无法直接使用辐射防护现场基于边界表示(Brep,boundary representation)几何需重新建模而出现模型描述复杂且易出错的问题,本次研究开发了直接基于Brep几何的点... 详细信息

点核积分方法是屏蔽设计中最常用的方法之一。为了克服传统点核积分方法因无法直接使用辐射防护现场基于边界表示(Brep,boundary representation)几何需重新建模而出现模型描述复杂且易出错的问题,本次研究开发了直接基于Brep几何的点核积分方法,可直接基于现场CAD模型进行辐射场计算,提升了点核积分方法的几何适应能力。使用某乏燃料运输容器基准问题对程序的准确性进行了验证,验证结果表明程序的计算结果与QAD程序吻合良好,使用华龙一号的主回路设备间屏蔽问题对程序的复杂几何适应能力进行验证,验证结果表明程序具备复杂场景的三维辐射场计算能力。

关键词：点核积分方法 Brep几何三维辐射场

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SiC复合包壳热冲击行为分析

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核动力工程 2022年第3期43卷 107-112页

作者：刘仕超庞华周毅李垣明何梁张坤涂腾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

为了解决SiC复合包壳热冲击行为模拟存在收敛性差、热冲击性能研究不足的问题,通过模拟冷却剂丧失事故(LOCA)下双层SiC复合包壳内应力状态,采用多物理场耦合的COMSOL软件对SiC复合包壳热冲击行为进行数值模拟,分析了厚度比例、热冲击温... 详细信息

为了解决SiC复合包壳热冲击行为模拟存在收敛性差、热冲击性能研究不足的问题,通过模拟冷却剂丧失事故(LOCA)下双层SiC复合包壳内应力状态,采用多物理场耦合的COMSOL软件对SiC复合包壳热冲击行为进行数值模拟,分析了厚度比例、热冲击温度以及端塞对SiC复合包壳的抗热冲击性能的影响。结果表明,热冲击产生的环向应力随化学气相渗透层(CVI层)与化学气相沉积层(CVD层)厚度比例增大而增大,当CVI层与CVD层厚度比为9:1时,SiC复合包壳在热冲击过程中产生的环向拉应力可达113 MPa;热冲击产生的环向应力随热冲击温度差增大而增大,当热冲击温度为1200 K时,产生的环向应力达112.7 MPa;热冲击过程中端塞处有明显应力集中,其径向应力达22.3 MPa,高于文献报道的结合强度(20~25 MPa),是导致端塞连接处失效的主要原因。

关键词：热冲击 SiC复合包壳 COMSOL

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304LN不锈钢表面激光熔覆钴基合金组织和性能

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焊接学报 2022年第8期43卷 48-53,86,I0006页

作者：朱明冬吴冰洁曹立彦李彦儒张润豪吴佳玥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

为了提高304LN不锈钢的耐磨性,延长控制棒导向筒组件使用寿命,采用激光熔覆技术在304LN不锈钢表面制备了Stellite 6钴基熔覆层.利用光学显微镜(OM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、摩擦磨损试验机、腐蚀试验装置等多种试验测试设备,分析了... 详细信息

为了提高304LN不锈钢的耐磨性,延长控制棒导向筒组件使用寿命,采用激光熔覆技术在304LN不锈钢表面制备了Stellite 6钴基熔覆层.利用光学显微镜(OM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、摩擦磨损试验机、腐蚀试验装置等多种试验测试设备,分析了熔覆层组织形貌、成分、显微硬度、摩擦磨损性能及腐蚀行为,确定了多道多层钴基熔覆层的工艺参数.结果表明,熔覆层与基体之间形成了冶金结合,显微组织主要由平面晶区、胞状和柱状晶区、树枝晶区和等轴晶区组成.熔覆层硬度为500~550 HV,摩擦磨损系数为0.30~0.35,熔覆层均匀腐蚀速率和缝隙腐蚀速率分别为0.153和0.143 mg/(dm^(2)·d).激光熔覆钴基合金可以有效提高304LN不锈钢表面的硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能.

关键词：激光熔覆钴基合金不锈钢微观组织显微硬度

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