检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2024年第2期45卷 110-115页

作者：朱怡儒马誉高张卢腾席治国唐思邈马在勇潘良明张卓华丁书华重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学核工程与核技术系重庆400044 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

碱金属高温热管吸液芯的毛细特性对于热管的正常运行具有重要意义。本文采用毛细上升法和称重法在手套箱中开展了高温液态金属钠(简称液钠)在不同目数的304不锈钢丝网吸液芯中毛细特性的实验研究。实验获得了不同温度阶段下吸液芯毛细... 详细信息

碱金属高温热管吸液芯的毛细特性对于热管的正常运行具有重要意义。本文采用毛细上升法和称重法在手套箱中开展了高温液态金属钠(简称液钠)在不同目数的304不锈钢丝网吸液芯中毛细特性的实验研究。实验获得了不同温度阶段下吸液芯毛细性能的变化规律,结果表明:在低于460℃阶段,吸液芯毛细性能提升有限,这是由于不锈钢表面Cr2O3氧化膜对液钠润湿性影响决定的。温度高于460℃之后,液钠与Cr_(2)O_(3)发生腐蚀反应,吸液芯毛细性能明显增强。且液钠对不锈钢表面氧化膜的破坏是不可逆的,在后续加热周期的温度变化阶段将保持最佳浸润性,吸液芯毛细特性将主要受到表面张力物性的影响,呈现随温度升高吸液芯质量下降的变化趋势。根据毛细理论并结合吸液芯结构建立了吸液芯毛细抽吸模型,降温阶段模型预测吸钠质量与实验值的误差在12%以内。

关键词：高温热管丝网吸液芯液钠毛细特性毛细抽吸模型

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腐蚀对微结构金属试样表面沸腾换热特性的影响研究

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核技术 2023年第6期46卷 145-150页

作者：欧阳琨许巍刘晓晶何晓强上海交通大学核科学与工程学院上海200240 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

大量现有研究表明,使用合适的表面改性方法能够强化沸腾换热效果,使其在压水堆内有着广阔的潜在应用前景。但对于堆内高温高压碱性环境,这种强化换热效果能否长时间维持却鲜有研究。使用激光加工的方式,在不锈钢板状试样表面分别加工微... 详细信息

大量现有研究表明,使用合适的表面改性方法能够强化沸腾换热效果,使其在压水堆内有着广阔的潜在应用前景。但对于堆内高温高压碱性环境,这种强化换热效果能否长时间维持却鲜有研究。使用激光加工的方式,在不锈钢板状试样表面分别加工微槽、微孔、微柱三种微结构,将试样置于模拟实际堆内工况的高温高压反应釜中开展长达200 d的腐蚀实验,并对腐蚀前后试样进行池式沸腾实验与可视化研究。结果表明:三种微结构试样表面临界热流密度(Critical Heat Flux,CHF)均随腐蚀时间的增加先升高后降低,其中微孔试样在核态沸腾起始有着最大的气泡生成速率,微槽试样有着最高的CHF。

关键词：腐蚀表面改性沸腾换热微结构可视化

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核主泵推力轴承边界润滑状态评判

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核动力工程 2025年第3期 220-223页

作者：马浩翔王岩杨建刚崔怀明徐仁义匡成骁东南大学能源与环境学院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

润滑状态对轴承磨损影响很大。本文提出一种根据比压-边界润滑转速（P-ω）函数曲线判断核电厂反应堆冷却剂泵（简称核主泵）推力轴承边界润滑状态的方法，通过搭建推力轴承试验台，监测扭矩变化，确定不同温度和比压下的边界润滑转速... 详细信息

润滑状态对轴承磨损影响很大。本文提出一种根据比压-边界润滑转速（P-ω）函数曲线判断核电厂反应堆冷却剂泵（简称核主泵）推力轴承边界润滑状态的方法，通过搭建推力轴承试验台，监测扭矩变化，确定不同温度和比压下的边界润滑转速，以获得P-ω函数曲线。比压升高后边界润滑转速升高；曲线上方是流体润滑区，下方是边界润滑区。基于雷诺方程建立可倾瓦推力轴承模型，分析了不同进口油温、不同油膜厚度下润滑转速与比压的关系，结果表明，油膜厚度减小到2.5μm时，计算得到P-ω函数曲线与试验结果基本一致；进口油温提高会导致黏度下降，P-ω函数曲线整体上移。本研究可为核主泵推力轴承润滑状态判断提供指导。

关键词：核电厂反应堆冷却剂泵(简称核主泵) 推力轴承边界润滑比压-转速(P-ω)函数曲线

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压水堆燃料棒包壳表面氧化腐蚀产物沉积生长预测模型

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核动力工程 2023年第5期44卷 210-215页

作者：陈佳杰刘晓晶杜思佳王嘉庚何辉上海交通大学核科学与工程学院上海200240 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

为建立压水堆燃料棒包壳表面氧化腐蚀产物沉积层(CRUD)厚度的预测方法,本文以典型压水堆一回路为研究对象,针对压水堆内水化学和物理条件对CRUD沉积的影响,建立了CRUD沉积生长模型。模型预测结果与Sizewell B核电厂实际运行数据相比具... 详细信息

为建立压水堆燃料棒包壳表面氧化腐蚀产物沉积层(CRUD)厚度的预测方法,本文以典型压水堆一回路为研究对象,针对压水堆内水化学和物理条件对CRUD沉积的影响,建立了CRUD沉积生长模型。模型预测结果与Sizewell B核电厂实际运行数据相比具有相同的生长量级和趋势,可用于压水堆燃料棒包壳CRUD沉积行为的定量预测。在此基础上,本文研究了热流密度、H_(2)浓度以及Li^(+)浓度对腐蚀产物生长的影响,结果表明:燃料元件表面非沸腾段CRUD厚度受热流密度变化的影响较小,而沸腾段CRUD厚度随热流密度上升而增加;CRUD厚度随着系统H_(2)浓度的提高而增加;提高系统内Li浓度有助于抑制氧化腐蚀产物的沉积。

关键词：压水堆燃料棒包壳氧化腐蚀产物沉积层(CRUD) 沉积生长模型

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U-10Mo/Al燃料组件堆内辐照-热流固耦合行为研究

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核动力工程 2023年第S02期44卷 11-16页

作者：袁攀王浩煜黄山刘孟龙岳题任全耀秦勉郑乐乐郭子萱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

为研究U-10Mo/Al燃料组件堆内辐照变形对其机械行为和热工水力行为特性的影响,基于辐照-热流固耦合分析方法,通过将非均匀辐照条件引入到燃料组件辐照-热力耦合行为的三维有限元模拟中,开展了U-10Mo/Al燃料组件堆内辐照环境下的机械和... 详细信息

为研究U-10Mo/Al燃料组件堆内辐照变形对其机械行为和热工水力行为特性的影响,基于辐照-热流固耦合分析方法,通过将非均匀辐照条件引入到燃料组件辐照-热力耦合行为的三维有限元模拟中,开展了U-10Mo/Al燃料组件堆内辐照环境下的机械和热工水力行为研究,计算分析了辐照条件下燃料组件随时间和空间变化的结构力学场和温度场的分布和演化规律。研究结果表明,U-10Mo/Al燃料组件在流场、温度场、机械力学的耦合作用下展现出典型的机械变形行为,支撑板和燃料元件均产生一定程度的弯曲;燃料组件的温度场表现出典型的非均匀空间分布特性,温度峰值出现在燃料元件肿胀量最大的位置;燃料芯体边角区域包壳、芯体的应力整体高于中心区域和支撑板。

关键词：燃料组件辐照效应热流固耦合机械变形热工水力

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反应堆系统泵类设备浮筏隔振设计及筏架参数敏感性分析

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核动力工程 2023年第S02期44卷 50-54页

作者：王禹蔡龙奇赖建永李旸魏博汪冉刘帅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

反应堆系统泵类设备是船舶核动力装置重要的振动噪声源,目前实际工程中多数采用单层隔振措施,减振效果有限,为满足总体振动噪声控制的新要求,引入了浮筏隔振技术,但反应堆系统浮筏隔振技术刚起步,还停留在满足基本布置及减振需求的简单... 详细信息

反应堆系统泵类设备是船舶核动力装置重要的振动噪声源,目前实际工程中多数采用单层隔振措施,减振效果有限,为满足总体振动噪声控制的新要求,引入了浮筏隔振技术,但反应堆系统浮筏隔振技术刚起步,还停留在满足基本布置及减振需求的简单式筏架结构上,对筏架自身结构参数的研究较少。本文首次针对反应堆系统泵类设备开展筏架多样化结构设计,提出了3种不同的筏架结构,并进行了综合性能对比,掌握了不同筏架结构特点,并针对低频减振效果较好的框架式筏架结构开展了参数敏感性研究,获取了筏架刚度参数与质量参数对浮筏隔振系统减振效果的影响规律,为反应堆系统泵类设备浮筏结构选型及设计提供理论支撑。

关键词：振动噪声控制浮筏隔振筏架结构设计敏感性分析

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基于β-γ符合法测量的在线啜吸检测装置的研制

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核动力工程 2023年第3期44卷 180-184页

作者：曾勇谷明非中国核动力研究设计院成都610213 成都中核海川核技术有限公司成都610041 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

反应堆运行期间燃料包壳时常会发生破损,当燃料组件发生破损后,核电厂通常会在换料过程中使用在线啜吸装置对每个燃料组件进行啜吸试验,通过裂变产物分析确定被测组件是否发生破损,然而受核岛内过强的辐射环境干扰影响,传统单一β或单... 详细信息

反应堆运行期间燃料包壳时常会发生破损,当燃料组件发生破损后,核电厂通常会在换料过程中使用在线啜吸装置对每个燃料组件进行啜吸试验,通过裂变产物分析确定被测组件是否发生破损,然而受核岛内过强的辐射环境干扰影响,传统单一β或单γ粒子检测设备的检测结果时有误判或漏判发生。本文设计了一种基于β-γ符合法测量技术的在线啜吸检测装置,装置含有β和γ粒子探测器,并构建了β-γ符合检测通道,融合了现有β、γ破损判断技术,同时增加了基于β-γ符合判断的结果。相关应用结果表明:在核岛内较强辐射干扰下,本系统符合测量本底计数率可达到0.04 s-1,装置对133Xe最小可探测活度(MDA)达23.7 Bq,检测灵敏度优于单一β粒子或γ粒子检测模式;3种判断模式的应用大幅提升了破损判断结果的可靠性。该装置可以替代现有单一粒子检测模式的在线啜吸检测装置应用于核电厂开展相关检测工作。

关键词：组件破损符合法在线啜吸检测最小可探测活度(MDA)

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多光束变光斑激光定向能量沉积工艺及分析模型

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机械工程学报 2023年第9期59卷 285-297页

作者：黄胜李涤尘张晓宇崔滨李青宇张安峰西安交通大学机械制造系统工程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610213

为了兼顾成形效率与精度,提出多光束变光斑激光定向能量沉积技术。研发了多光束变光斑激光熔覆头,该熔覆头采用3个激光输出头设计,输出的激光束在焦点处汇聚,每束激光束具有不同直径。开发了变光斑控制模块,通过控制3个激光束的不同组合... 详细信息

为了兼顾成形效率与精度,提出多光束变光斑激光定向能量沉积技术。研发了多光束变光斑激光熔覆头,该熔覆头采用3个激光输出头设计,输出的激光束在焦点处汇聚,每束激光束具有不同直径。开发了变光斑控制模块,通过控制3个激光束的不同组合,实现小光斑与多光束组合大光斑的快速变换。基于能量守恒和质量守恒原理,分析了激光、粉末和基板的交互作用,建立了多光束变光斑激光定向能量沉积工艺分析模型。经过实验证实,该分析模型能够预测不同工艺参数下的熔覆单道尺寸与粉末利用率,可为该工艺的参数优化和工艺参数选定提供参考。多光束变光斑激光定向能量沉积工艺具有响应速度快、可靠性高、激光能量利用率高等优点,为变光斑激光定向能量沉积工艺提供新的方法和相应的理论基础。

关键词：增材制造激光定向能量沉积多光束变光斑分析模型

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基于全国产化器件的0.1pA级微电流跨阻放大器电路设计

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核电子学与探测技术 2025年

作者：董春辉秦张海戴世吉罗培燕杨西萨杨芮乔宝强赖涛黄起昌黎刚李伟男成都理工大学核工业北京地质研究院中国核动力研究设计院核反应堆系统设计重点实验室核反应堆技术全国重点实验室西南技术物理研究所

在核辐射探测中针对输出微电流的探测器，普遍采用美国ADI公司设计生产的ADA4530芯片搭建跨阻放大电路来进行微电流信号的测量。目前国内暂无ADA4530的国产替代，为解决该芯片的卡脖子问题，基于分离的场效应管和常规运算放大芯片搭建I-... 详细信息

在核辐射探测中针对输出微电流的探测器，普遍采用美国ADI公司设计生产的ADA4530芯片搭建跨阻放大电路来进行微电流信号的测量。目前国内暂无ADA4530的国产替代，为解决该芯片的卡脖子问题，基于分离的场效应管和常规运算放大芯片搭建I-V跨阻转换电路，实现纯国产器件的弱电流放大电路设计。该电路的输出电压范围在0到10V之间，经过测试，当反馈电阻为100GΩ，输入电流为0.1～100pA时，其线性拟合优度为0.99998，相对偏差为0.235%，噪声峰峰值为0.057pA。当反馈电阻为10GΩ，输入电流为1pA时，在-10℃～80℃的温度变化范围内，其温漂小于0.042pA/℃。当反馈电阻为10GΩ，输入端悬空时，在室温6小时的稳定性测试中，输出漂移小于0.2662pA。

关键词：国产化微电流测量跨阻放大电路

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锆合金燃料包壳Cr基涂层的微观结构及微动磨损性能

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中国表面工程 2025年

作者：余建国李正阳宁闯明余施佳蔡振兵西南交通大学摩擦学研究所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

压水堆（Pressurized water reactors， PWRs）内流致振动（Flow induced vibration， FIV）导致的定位格架与燃料棒之间的微动磨损（Grid-to-rod fretting， GTRF）是压水堆燃料包壳失效的主要原因，它可能导致燃料包壳破损，进而引发... 详细信息

压水堆（Pressurized water reactors， PWRs）内流致振动（Flow induced vibration， FIV）导致的定位格架与燃料棒之间的微动磨损（Grid-to-rod fretting， GTRF）是压水堆燃料包壳失效的主要原因，它可能导致燃料包壳破损，进而引发放射性物质泄漏等一系列严重事故的发生。Cr基涂层作为事故容错燃料（Accident tolerant fuel， ATF）包壳最有发展前景的候选涂层之一，其微动磨损性能研究对于提升核反应堆的安全性、效率和应对复杂服役环境挑战具有重要意义。采用磁控溅射工艺在锆合金表面制备了Cr、CrN、CrAlN和CrAlSiN等四种涂层，分析了涂层的微观结构和物相组成。开展微动磨损试验，探究了锆合金及不同涂层的微动磨损性能及磨损机理。结果表明：不同涂层表面有金属熔滴形成的颗粒物，表面结构致密且硬度相较于锆合金基体更高，其中，CrN涂层表面最为光滑，粗糙度仅为0.10 μm。不同涂层的磨损深度及磨损率相较于锆合金均显著降低，CrN涂层和CrAlSiN涂层磨损程度近似且最轻，其磨损率约为锆合金的1/7，磨损深度约为锆合金的1/5。综合该两种涂层的表面完整性及耐磨损性能，CrN涂层更优。锆合金磨损机制主要为粘着磨损、磨粒磨损和腐蚀磨损，而不同涂层的磨损机制主要为磨粒磨损和腐蚀磨损。以上研究成果对于提升ATF材料性能、揭示磨损机制以及推动技术创新与应用的起到重要作用。

关键词： Cr基涂层锆合金微观结构微动磨损磨损机理

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