检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2023年第S01期44卷 119-124页

作者：赵琬倩贾玉振裴静远李国庆吕俊男张君松廖京京彭倩中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室成都610213

锆合金是被广泛地用于水冷动力堆反应的包壳材料。锆合金包壳在失水事故(LOCA)极端事故工况下的高温行为成为国内外学者研究和讨论的热点。本文综述了近年来国内外锆合金的高温氧化行为研究进展,详述了氧化动力学特征、氧化失稳现象和... 详细信息

锆合金是被广泛地用于水冷动力堆反应的包壳材料。锆合金包壳在失水事故(LOCA)极端事故工况下的高温行为成为国内外学者研究和讨论的热点。本文综述了近年来国内外锆合金的高温氧化行为研究进展,详述了氧化动力学特征、氧化失稳现象和氧化转折机理,同时概述了近10年中国核动力研究设计院(NPIC)的相关研究工作。本文报道的研究进展,尤其是对于转折机理的探讨,可为进一步提高国产化新型锆合金使用性能提供研发指导。

关键词：锆合金包壳失水事故(LOCA) 事故工况氧化行为转折机理

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UO_(2)陶瓷微球制备工艺中凝胶的回收再利用研究

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陶瓷学报 2023年第3期44卷 541-546页

作者：王特卢长先李佳尚亚莉王国华杨海涛中国核动力研究设计院四川成都610213

研究了温度、pH、贮存时间、Urea与U摩尔比等因素对溶胶稳定性的影响。结果表明,当贮存温度为0℃时,溶胶可以稳定贮存6 h,随着温度和贮存时间的提高,溶胶的黏度会逐渐增大;尿素对溶胶中金属离子具有保护作用,当Urea与U摩尔比大于1时,有... 详细信息

研究了温度、pH、贮存时间、Urea与U摩尔比等因素对溶胶稳定性的影响。结果表明,当贮存温度为0℃时,溶胶可以稳定贮存6 h,随着温度和贮存时间的提高,溶胶的黏度会逐渐增大;尿素对溶胶中金属离子具有保护作用,当Urea与U摩尔比大于1时,有助于制备出球形度好的陶瓷微球。为了探究溶胶固化的根本原因,通过对比实验验证了引起溶胶凝固的主要原因是铀酰离子发生了水解缩合反应。最后,设计开发了凝胶煅烧回收的技术路线,X射线衍射结果证明在800℃下煅烧后凝胶完全转化为U3O8粉末,通过化学滴定法测定铀含量为83.24%,可直接用于缺酸溶解制备缺酸硝酸铀酰溶液,接着通过配胶、分散、洗涤、老化、烧结过程制备出了尺寸均匀的陶瓷微球。

关键词：溶胶稳定性煅烧回收陶瓷微球内凝胶

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不同退火气氛对PdNi氢气传感器的性能影响研究

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真空科学与技术学报 2024年第11期44卷 969-975页

作者：李祎龙张虹金凡亚姚明镜黄熠杨彪但敏唐语杉褚力马韦刚核工业西南物理研究院成都610207 中国核动力研究设计院成都610041

氢能是最有望代替化石能源的清洁能源之一,其具有易生产、高效和清洁环保等优点。但当氢气浓度达到4%~75.6%时,极易发生爆炸,所以在氢气的生产制备、储存、运输、分配和应用过程中,氢气浓度监测极为重要。文章采用磁控溅射技术和MEMS工... 详细信息

氢能是最有望代替化石能源的清洁能源之一,其具有易生产、高效和清洁环保等优点。但当氢气浓度达到4%~75.6%时,极易发生爆炸,所以在氢气的生产制备、储存、运输、分配和应用过程中,氢气浓度监测极为重要。文章采用磁控溅射技术和MEMS工艺制备了薄膜厚度为90 nm的PdNi合金薄膜,针对PdNi合金薄膜氢气传感器的零点漂移问题,采用空气和氩气进行退火处理,退火温度和时间设置为250℃和2 h,随后测试了不同退火气氛下的PdNi合金薄膜氢气传感器的氢敏响应特性。研究表明:空气退火后,PdNi薄膜氧化严重,不能对H2有较好地响应;Ar退火后,PdNi薄膜合金化程度增强,薄膜缺陷减少,降低了PdNi合金薄膜传感器的响应值及灵敏度、延长响应时间,但会使材料结构更加稳定,可以抑制传感器的零点漂移现象,相较于未退火样品优化了50%左右,传感器响应更加稳定。

关键词：氢气传感器薄膜 PdNi 零点漂移

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考虑热膨胀效应的燃料棒热力耦合模型及动力学稳定性研究

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动力学与控制学报 2024年第11期22卷 28-37页

作者：李朋洲张宇乔红威徐建军张晓玲中国核动力研究设计院成都610213 中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

高温气体反应堆燃料棒面临较大的轴向温度梯度,芯块传热一方面会改变燃料棒材料属性,另一方面气体在热源影响下具有显著的热膨胀性,导致燃料棒的流固耦合机制更为复杂.为探究在高温、高速轴向流气体激励下燃料棒的动力学稳定性,求解了... 详细信息

高温气体反应堆燃料棒面临较大的轴向温度梯度,芯块传热一方面会改变燃料棒材料属性,另一方面气体在热源影响下具有显著的热膨胀性,导致燃料棒的流固耦合机制更为复杂.为探究在高温、高速轴向流气体激励下燃料棒的动力学稳定性,求解了燃料棒包壳的空间温度分布,推导了燃料棒热力耦合控制方程.由系统Jacobi矩阵特征值分布明确了燃料棒的失稳边界,获取了最大热源线功率密度、入口温度和热膨胀性等对燃料棒第一临界失稳质量流量的影响规律.结果表明,当不考虑气体热膨胀性时,最大热源线功率密度几乎不影响燃料棒第一临界失稳质量流量,且入口温度越高,第一临界失稳质量流量越低;当考虑气体可热膨胀性时,最大热源线功率密度和入口温度均与第一临界质量流量呈负相关.不考虑气体热膨胀效应将高估燃料棒第一临界质量流量,使结果不保守.

关键词：高温气体反应堆燃料棒动力学稳定性热力耦合气体热膨胀

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汽车座椅对称件冲压成形仿真设计及优化

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锻压技术 2024年第1期49卷 75-80,181页

作者：任维泽段绪星林益文雷鹏英裴泽宇中国核动力研究设计院四川成都610213

为了解决高强度钢作为汽车零件材料在冲压成形过程中存在的成形缺陷,以某品牌汽车座椅的调角器边板为例,针对其几何结构和对称件的特征进行了冲压工艺流程设计及优化、零件成形精度优化。首先,确定零件的冲压工序,根据其结构特点将冲孔... 详细信息

为了解决高强度钢作为汽车零件材料在冲压成形过程中存在的成形缺陷,以某品牌汽车座椅的调角器边板为例,针对其几何结构和对称件的特征进行了冲压工艺流程设计及优化、零件成形精度优化。首先,确定零件的冲压工序,根据其结构特点将冲孔工序的工作内容与其他工序合并,合理减少总工序数,并一次对两个零件同时进行冲压,优化后的冲压工艺流程为:落料、拉深、修边、翻边。然后,通过调整压边力、摩擦因数和拉深模具间隙3个工艺参数对零件的成形精度进行优化,降低其回弹量,使零件满足实际尺寸精度要求,优化后的工艺参数组合为压边力为33 kN、摩擦因数为0.13、拉深模具间隙为2.70 mm,仿真结果中零件的最大回弹量为1.264 mm。最后,进行样件试冲,零件实际的最大回弹量为1.270 mm,与仿真结果基本一致,验证了仿真结果的有效性。

关键词：汽车座椅对称件冲压成形压边力摩擦因数拉深模具间隙回弹

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内壁强化对TA16钛合金传热管断裂韧度的影响

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中国表面工程 2023年第3期36卷 205-213页

作者：刘肖王理孙永铎舒茗吴军中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室成都610213

采用TA16传热管制备的直流蒸汽发生器是新一代核动力装置的核心部件。为提高管材的内壁质量,目前采用内绞、喷砂等数道表面加工程序,生产成本大幅升高。为简化工艺流程,降低生产成本,开展针对TA16管材的内壁强化技术研究。同时为了确定... 详细信息

采用TA16传热管制备的直流蒸汽发生器是新一代核动力装置的核心部件。为提高管材的内壁质量,目前采用内绞、喷砂等数道表面加工程序,生产成本大幅升高。为简化工艺流程,降低生产成本,开展针对TA16管材的内壁强化技术研究。同时为了确定内壁强化对管材断裂韧性的影响,提出一种含双边轴向裂纹管(DEAT)试样,通过弹塑性有限元分析建立DEAT试样的应力强度因子K和J积分的计算表达式,通过建立的试验方法完成内壁强化前后TA16传热管的J-R曲线测试,获得内壁强化前后TA16传热管的断裂韧性参数。试验后采用SEM、EBSD、TEM及纳米压痕分析内壁强化对管材微观组织和性能的影响。研究结果表明:强化后TA16管内壁从表面沿径向形成100~200μm的纳米超细晶区和孪晶变形区,显著提高了管材的内壁质量,但由于表层的硬度升高,导致传热管的断裂韧度整体水平有所下降。研究结果可为TA16管材的质量提升、安全性评价及性能退化评估奠定技术基础。

关键词： TA16钛合金传热管内壁强化断裂韧度组织演变

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基于并联机构的三维动力吸振器各向同性设计及减振特性研究

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中国机械工程 2023年第3期34卷 307-313页

作者：董成林蔡龙奇李毅路彤张路科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

针对动力机械设备的多维线谱耦合振动控制问题,提出一种基于并联机构的三维动力吸振器,它具有模块化、附加质量小等优点。构造出采用一组关节坐标刻画的动力学方程,在此基础上推导出该新型动力吸振器的模态解析解,得到动力学各向同性条... 详细信息

针对动力机械设备的多维线谱耦合振动控制问题,提出一种基于并联机构的三维动力吸振器,它具有模块化、附加质量小等优点。构造出采用一组关节坐标刻画的动力学方程,在此基础上推导出该新型动力吸振器的模态解析解,得到动力学各向同性条件,并据此设计出一款可抑制50 Hz线谱振动的动力吸振器。探讨了该动力吸振器在动力机械设备多维线谱耦合振动控制中的有效性及优势。分析结果表明:不同于单向动力吸振器仅能抑制其自由度方向的线谱振动,新型三维动力吸振器在三个垂直方向上对50 Hz附近线谱振动的最大减振效果均高于7 dB。

关键词：动力吸振器并联机构动力学各向同性线谱振动

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空间堆阴影屏蔽结构与材料选型

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核动力工程 2023年第4期44卷 17-24页

作者：黄迁明李兰柴晓明刘斌应栋川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

空间堆对辐射屏蔽尺寸和重量要求苛刻,为寻找合适的屏蔽方案,需要对屏蔽材料、结构进行选型研究。本文首先介绍了国内外对空间堆屏蔽目标及限值的研究进展,基于反应堆屏蔽设计原理,针对不同应用场景抽象出平板模型和球模型,在不同设计... 详细信息

空间堆对辐射屏蔽尺寸和重量要求苛刻,为寻找合适的屏蔽方案,需要对屏蔽材料、结构进行选型研究。本文首先介绍了国内外对空间堆屏蔽目标及限值的研究进展,基于反应堆屏蔽设计原理,针对不同应用场景抽象出平板模型和球模型,在不同设计目标下对不同材料的屏蔽性能进行分析,基于分析结果采用自动化优化工具对屏蔽方案进行选型,分析了各个方案的优缺点。结果表明,放射源的能谱、源的尺寸大小、屏蔽体离源的距离、不同的屏蔽设计目标都会影响屏蔽材料和结构的选择,需要根据应用需求进行筛选;碳化硼、氢化锂和钨是较好的空间堆屏蔽材料;利用自动化优化工具对屏蔽体进行分层布置可实现有效减重。

关键词：阴影屏蔽空间堆屏蔽限值屏蔽材料屏蔽结构屏蔽优化

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模块化铅基快堆铀锆合金燃料堆芯概念设计优化

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核动力工程 2023年第6期44卷 1-8页

作者：娄磊王连杰陈长赵晨周冰燕严明宇马党伟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

为深入研究第四代核能系统堆型之一铅基快堆的物理性能,进一步提高模块化铅基快堆的安全性和经济性,对铀锆合金燃料装载的不同功率水平的模块化铅基快堆堆芯特性进行研究,发现当堆芯功率提升至一定水平时,堆芯的增殖优势在规定寿期内不... 详细信息

为深入研究第四代核能系统堆型之一铅基快堆的物理性能,进一步提高模块化铅基快堆的安全性和经济性,对铀锆合金燃料装载的不同功率水平的模块化铅基快堆堆芯特性进行研究,发现当堆芯功率提升至一定水平时,堆芯的增殖优势在规定寿期内不能得到充分释放。基于此现象,对模块化铅基快堆铀锆合金燃料堆芯的概念设计进行优化,基于堆芯功率水平和寿期,选择合适的栅距棒径比和燃料芯体有效密度,通过调整单位体积内的铀装量和235U装量调整堆芯的增殖性能,最终使堆芯反应性变化与堆芯功率、寿期基本匹配,寿期内堆芯反应性几乎不发生变化。优化后降低了堆芯反应性控制难度,充分利用了堆芯的增殖性能,同时合理的栅距棒径比为堆芯热工分析提供了安全和设计裕量,有效提高了堆芯的经济性和安全性。

关键词：铅基铀锆合金增殖燃料芯体密度栅距棒径比

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锆合金表面Cr涂层在高温水蒸气环境中氧化行为研究

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核动力工程 2023年第S01期44卷 168-175页

作者：杨红艳吕俊男张瑞谦韦天国中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室成都610213

为对多弧离子镀技术制备锆合金表面Cr涂层的耐高温氧化性能进行系统评价,对Cr涂层在水蒸气环境中的氧化行为进行研究。采用同步热分析仪获取Cr涂层在800~1400℃的氧化增重数据、X射线衍射仪分析相结构、扫描电子显微镜分析表面形貌和横... 详细信息

为对多弧离子镀技术制备锆合金表面Cr涂层的耐高温氧化性能进行系统评价,对Cr涂层在水蒸气环境中的氧化行为进行研究。采用同步热分析仪获取Cr涂层在800~1400℃的氧化增重数据、X射线衍射仪分析相结构、扫描电子显微镜分析表面形貌和横截面各膜层厚度、能谱仪分析元素分布。结果表明,1200℃水蒸气氧化后Cr涂层表面生成了致密的保护膜,氧化后膜基界面结合质量良好,且锆基体上残留有一定量的Cr涂层;在1300℃水蒸气环境中Cr涂层短时间内对基体具有保护作用,1400℃时Cr涂层会迅速失去其保护效果。因此,锆合金表面Cr涂层具有优异的抗高温氧化性能,1200℃长时间高温水蒸气氧化后仍对锆基体具有较好的保护作用。

关键词： Cr涂层水蒸气氧化表面形貌氧化速率

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