检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2024年第S01期58卷 55-62页

作者：马钎朝谢添舟周艳民谷海峰孙中宁白清城陈鑫刘通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四川成都610000 哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001

反应堆严重事故发生后,气溶胶池式水洗现象常发生于抑压水池排放过程中,掌握此条件下的气溶胶水洗特性对于严重事故后的放射性评估具有重要意义。本文针对浸没射流条件下的气溶胶水洗效率开展了实验研究,探究了气溶胶直径、液池温度、... 详细信息

反应堆严重事故发生后,气溶胶池式水洗现象常发生于抑压水池排放过程中,掌握此条件下的气溶胶水洗特性对于严重事故后的放射性评估具有重要意义。本文针对浸没射流条件下的气溶胶水洗效率开展了实验研究,探究了气溶胶直径、液池温度、淹没深度、喷放压力等参数对气溶胶水洗效率的影响。气体穿过破口或喷管以射流的形式向液相内喷放时,由于高速气流剪切作用而产生的夹带液滴会通过惯性效应将气溶胶大量滞留在液相中,喷放压力的增加会增强此效应,而淹没深度的增加也会提高滞留时间及气溶胶接触气液界面的概率。液池温度降低后由于温度梯度及蒸汽冷凝速率的增加,会使水洗效率得到进一步地提高,但热泳、扩散泳等热驱动效应与惯性、液位效应间的作用占比存在一定的制约,通过对现有相关实验进行总结,并基于主导的水洗机制拟合了预测浸没射流条件下水洗效率的经验关系式,可为相关实验及模型提供数据及理论支撑。

关键词：严重事故浸没射流气溶胶水洗效率

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折线流道纵向节距对工质流动传热的影响及新型关联式构建

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工程热物理学报 2024年第10期45卷 3160-3169页

作者：高成刘生晖洪光伟黄彦平朱小良东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096 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610041

折线型印刷电路板式换热器具有强化传热能力,是超临界二氧化碳布雷顿循环中回热器的重要候选对象之一。本文就折线流道纵向节距长度对工质流动换热特性的影响规律和新型传热关联式进行了研究。在研究工况参数范围内,30°折线流道纵... 详细信息

折线型印刷电路板式换热器具有强化传热能力,是超临界二氧化碳布雷顿循环中回热器的重要候选对象之一。本文就折线流道纵向节距长度对工质流动换热特性的影响规律和新型传热关联式进行了研究。在研究工况参数范围内,30°折线流道纵向节距在3倍到11倍流道直径范围内增加时,对流传热能力变化较小,纵向节距进一步增加到13倍流道直径时,其对流传热能力下降;10°折线流道纵向节距在3倍到13倍流道直径范围内增加时,其对流传热能力逐渐增加。分析表明,该现象主要由折线流道弯折处二次流的产生、转移和耗散所引起。进一步构建了包含纵向节距的新型宽适用范围传热关联式。

关键词：折线型印刷电路板式换热器纵向节距超临界二氧化碳流动换热关联式

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基于飞秒激光改性表面核化点密度研究

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核动力工程 2022年第5期43卷 95-99页

作者：唐吴宇周磊张君毅闫晓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

以不锈钢材料为实验件,采用飞秒激光技术加工有序微纳结构来制备改性表面,并以去离子水为工质开展池沸腾核化点密度实验研究,获取了不同热工参数条件下3种不同实验表面(常规表面、改性表面1、改性表面2)的核化点密度实验数据,定量分析... 详细信息

以不锈钢材料为实验件,采用飞秒激光技术加工有序微纳结构来制备改性表面,并以去离子水为工质开展池沸腾核化点密度实验研究,获取了不同热工参数条件下3种不同实验表面(常规表面、改性表面1、改性表面2)的核化点密度实验数据,定量分析了核化点密度随壁面过热度的变化规律,并以李权模型为基础拟合得到改进核化点密度模型。研究发现,3种实验表面的核化点密度均随壁面过热度的升高而增大,且相同热工参数下改性表面的核化点密度显著大于常规表面;改进模型优化了核化点密度的预测值,且预测值与实验数据吻合较好。

关键词：核化点密度池沸腾飞秒激光改性表面改进模型

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Cr涂层对板状燃料元件起泡特性影响数值模拟

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原子能科学技术 2023年第6期57卷 1215-1224页

作者：向烽瑞贺亚男邓超群牛钰航高士鑫巫英伟陈平田文喜秋穗正苏光辉西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安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四川成都610213

鉴于Cr涂层能够有效地缓解棒状燃料元件包壳在失水事故时的鼓胀现象,本文提出将Cr涂层应用于板状燃料元件以抑制其起泡的方案。为研究Cr涂层对板状燃料元件起泡现象的抑制作用,本文采用有限元分析工具,分别添加Zr和Cr涂层的材料物性,并... 详细信息

鉴于Cr涂层能够有效地缓解棒状燃料元件包壳在失水事故时的鼓胀现象,本文提出将Cr涂层应用于板状燃料元件以抑制其起泡的方案。为研究Cr涂层对板状燃料元件起泡现象的抑制作用,本文采用有限元分析工具,分别添加Zr和Cr涂层的材料物性,并根据起泡现象的特征,考虑了Zr和Cr的热蠕变和受辐照硬化后的塑性行为。采用开发的工具对起泡退火实验进行了模拟,分析了温度和厚度对Cr涂层抑制作用的影响。研究结果表明:Cr涂层的屈服极限较低,在起泡现象发生时容易进入塑性阶段,从而不能有效地阻止起泡现象的产生;但其在大于700 K的高温下,较低的蠕变率能够降低起泡的高度,且温度越高降低的效果越明显。因此,Cr涂层可以抑制包壳的蠕变以降低起泡的高度。

关键词：板状燃料元件起泡 Cr涂层蠕变数值模拟

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空间热管反应堆电源研究进展及展望

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火箭推进 2024年第4期50卷 66-75页

作者：刘逍王宁张开远齐敏李仲春张卓华谢细明柴晓明中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室四川成都610200

深空探测技术的发展对动力系统提出了更高的要求。传统的太阳能电源与化学电源的适用范围较小,环境适应能力不强,而微型核反应堆电源能量密度高,不依赖太阳光照,可应用于轨道运输、高轨探测多场景任务。在微型核反应堆电源技术路线中,... 详细信息

深空探测技术的发展对动力系统提出了更高的要求。传统的太阳能电源与化学电源的适用范围较小,环境适应能力不强,而微型核反应堆电源能量密度高,不依赖太阳光照,可应用于轨道运输、高轨探测多场景任务。在微型核反应堆电源技术路线中,热管冷却核反应堆电源因其系统设备极大简化、模块化设计,高可靠的全固态堆芯、非能动传热及瞬态响应迅速等特性,成为空间核反应堆电源最具可行性的路线之一。通过文献调研总结目前空间热管堆发展现状,从发展历史出发,梳理热管冷却核反应堆电源设计和理论研究,总结热管冷却核反应堆电源发展方向和关键技术。

关键词：空间动力核电源热管反应堆高温热管

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高温热管耦合热声发电机运行特性试验研究

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清华大学学报（自然科学版） 2023年第8期63卷 1204-1212页

作者：张友佳蒋顺利周慧辉袁德文吴张华徐建军闫晓苏东川田文喜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610041 中国科学院理化技术研究所中国科学院低温工程学重点实验室北京100190 中国核动力研究设计院反应堆系统设计技术重点实验室成都610041 西安交通大学核科学与技术学院西安710049

高可靠性与高能量密度的动力推进电源是空间与海洋探索载体的核心关键部件。该文针对高温热管耦合动态热电转换装置开展了高温钠热管集成热声发电机运行特性的试验研究,实现了热电能量的传递与转换,掌握了高温热管与热声发电机耦合启动... 详细信息

高可靠性与高能量密度的动力推进电源是空间与海洋探索载体的核心关键部件。该文针对高温热管耦合动态热电转换装置开展了高温钠热管集成热声发电机运行特性的试验研究,实现了热电能量的传递与转换,掌握了高温热管与热声发电机耦合启动的关键技术,在稳态运行工况下获得了不同输入功率的热管-热声发电机系统耦合运行特性。随着输入功率的提升,热声发电机的输出电参数变大,热电转化效率从16.60%提升至19.00%。在长期运行测试中,在输入功率为1 900 W条件下,输出功率约360 W,热电转换效率约19.00%,热管与热声发电机耦合系统性能稳定。在极限运行测试中,输入功率为2 300 W时,输出功率为463 W,热电转换效率为20.13%。该研究验证了热管反应堆与热声发电机耦合集成能量转换原理的可行性,可为后续开展基于热管堆的空间和海洋载体核动力原型设计提供试验数据支撑。

关键词：热管热声发电机稳态特性核电源热电转换

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球状深穿透屏蔽基准实验设计及效果验证

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哈尔滨工程大学学报 2024年第12期45卷 2358-2363页

作者：翟梓安唐松乾刘思凡王湘雷温兴坚吴怡睿中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室四川成都610213 中国核动力研究设计院核动力设计研究所四川成都610213

针对自主化屏蔽计算程序和屏蔽数据库缺少屏蔽基准实验数据验证的问题,本文基于Cf-252中子源开展了球状深穿透屏蔽基准系列实验设计研究,设计影锥系统解决深穿透屏蔽实验中散射扣除困难的关键问题。通过安装影锥系统前后的两次测量结果... 详细信息

针对自主化屏蔽计算程序和屏蔽数据库缺少屏蔽基准实验数据验证的问题,本文基于Cf-252中子源开展了球状深穿透屏蔽基准系列实验设计研究,设计影锥系统解决深穿透屏蔽实验中散射扣除困难的关键问题。通过安装影锥系统前后的两次测量结果相减,从而实现散射中子的扣除。采用蒙特卡罗计算方法对影锥系统的应用效果进行了验证,并利用裸源实验完成了实验设计整体验证。结果表明:本文设计的影锥系统散射扣除效果良好,扣除后的探测器反应率较无散射情况的最大相对偏差为3.11%;裸源实验能谱测量结果与Cf-252自发裂变中子谱瓦特谱吻合良好,47群能谱的均方根误差为1.89×10-3。研究表明:本文开展的深穿透屏蔽基准实验设计效果较好,后续产生的实验数据可用于自主化屏蔽计算程序和屏蔽数据库的验证,支持我国深穿透屏蔽基准实验数据库建设。

关键词：屏蔽计算基准实验散射扣除影锥深穿透 Cf-252 中子能谱探测器蒙特卡罗计算

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基于机器学习的压水堆栅元均匀化环境效应修正方法研究

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原子能科学技术 2024年第11期58卷 2245-2254页

作者：李天涯罗琦姚栋何彩云柴晓明蔡云张斌张宏博廖鸿宽段永强成都核总核动力研究设计工程有限公司四川成都610213 中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室四川成都610213 中国核工业集团有限公司北京100045

传统的单组件全反射边界条件无法考虑燃料组件在实际反应堆中的真实环境,真实堆芯中不同燃料组件之间的中子射流及能谱干涉等环境效应对栅元均匀化常数有较大影响。为处理栅元均匀化的环境效应,提升高保真数值计算方法的计算精度,本文... 详细信息

传统的单组件全反射边界条件无法考虑燃料组件在实际反应堆中的真实环境,真实堆芯中不同燃料组件之间的中子射流及能谱干涉等环境效应对栅元均匀化常数有较大影响。为处理栅元均匀化的环境效应,提升高保真数值计算方法的计算精度,本文基于机器学习的方法,通过对多组件模型的研究,提出了基于组件划分的Colorset全组件模型来考虑环境效应;通过对机器学习模型特征量的敏感性研究,确定了以栅元材料、位置、周围组件信息及能谱及泄漏相关信息的特征量组合,建立了基于机器学习的栅元均匀化环境效应修正方法,并在“华龙一号”堆芯问题上进行了方法验证。结果表明,对于“华龙一号”堆芯问题,该方法与传统方法相比,能有效提高反应性及栅元功率分布的计算精度。因此,本文建立的栅元均匀化环境效应修正方法能用于压水堆栅元均匀化环境效应修正,提高其计算精度。

关键词：栅元均匀化环境效应修正机器学习压水堆

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面向液态铅铋数值传热的湍流热通量模型构建综述

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原子能科学技术 2024年第S02期58卷 393-403页

作者：蔡杰进吴杰黄彦平华南理工大学电力学院广东广州510640 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四川成都610041

液态铅铋(LBE)数值传热受制于极低普朗特数特性,传统雷诺比拟方法不能准确封闭和描述平均能量方程中的湍流热通量(THF)及温度输运过程,因此需构建针对低普朗特数流体THF的封闭模型。模型分为4类:湍流普朗特数模型、代数热通量模型、二... 详细信息

液态铅铋(LBE)数值传热受制于极低普朗特数特性,传统雷诺比拟方法不能准确封闭和描述平均能量方程中的湍流热通量(THF)及温度输运过程,因此需构建针对低普朗特数流体THF的封闭模型。模型分为4类:湍流普朗特数模型、代数热通量模型、二阶矩微分热通量模型及利用机器学习的数据驱动模型。本文通过梳理其研究进展、建模思想,对模型所展现的复杂程度、在工程应用中的适用性等特点展开评述,为后续THF封闭建模研究、优化及创新提供见解。在燃料棒束间LBE的强制对流换热模拟中,显式代数热通量模型展现出较高的应用前景,机器学习则为THF封闭提供了全新的视角。

关键词：湍流热通量液态金属数值传热代数热通量模型机器学习

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基于CAD模型的TORT程序自动建模方法研究

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核动力工程 2023年第4期44卷 49-54页

作者：许方圆杨超于涛陈珍平黄国财李雷鸣李禹昆鲜希睿杜华南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 湖南省数字化反应堆工程技术研究中心湖南衡阳421001 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

针对反应堆屏蔽结构几何复杂,传统手动建模几何处理能力有限、效率低、易于出错的问题,基于多功能辐射输运模拟仿真平台(MOSRT),采用离散网格材料体积权重均匀化方法对多材料的离散网格进行均匀化处理,实现了CAD模型到三维离散纵标法(SN... 详细信息

针对反应堆屏蔽结构几何复杂,传统手动建模几何处理能力有限、效率低、易于出错的问题,基于多功能辐射输运模拟仿真平台(MOSRT),采用离散网格材料体积权重均匀化方法对多材料的离散网格进行均匀化处理,实现了CAD模型到三维离散纵标法(SN)计算程序TORT屏蔽计算模型的精细转换。基于Kobayashi和NUREG-CR-6115基准题模型对自动建模方法进行了验证。结果表明,对于Kobayashi基准题,自动建模方法与手动建模结果完全吻合;对于NUREG-CR-6115基准题,自动建模方法与参考解的最大误差为12.2%。该验证结果表明了自动建模方法的有效性与正确性。

关键词：自动建模离散纵标法(SN) 离散网格材料均匀化 CAD模型

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