检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2025年第2期46卷 81-89页

作者：钱浩陈广亮刘东于洋姜宏伟殷新立杨玉诚哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨150001 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

反应堆堆芯典型工况雷诺数高达10^(5),冷却剂流动具有显著的非线性,实际流动边界及状态与理想流动方程存在一定的匹配性偏差,会导致求解过程中数据与控制方程的约束相冲突,彼此制约,导致求解收敛困难。为解决该问题,本文研发了一种基于... 详细信息

反应堆堆芯典型工况雷诺数高达10^(5),冷却剂流动具有显著的非线性,实际流动边界及状态与理想流动方程存在一定的匹配性偏差,会导致求解过程中数据与控制方程的约束相冲突,彼此制约,导致求解收敛困难。为解决该问题,本文研发了一种基于深度学习的稀疏数据求解方法,通过设计不匹配性自适应调节方案,在控制方程中引入自适应调节因子,动态修正理想模型,克服因数据与方程不一致所引发的收敛障碍及精度不足等问题。在此技术基础上,进一步探讨了在小样本数据条件下的流场求解策略,设计了均匀配点、基于速度梯度配点、混合配点策略,旨在通过优化样本点的空间分布,提升流场求解的整体精度。研究结果表明,在3种策略中,均匀配点策略能够更全面地覆盖流场的整体特性,表现出最佳的优化效果,达到决定系数(R^(2))大于0.95、均方误差(MSE)在10^(-4)至10^(-3)量级的精度;且在仅采用60个小样本数据配点下(占原始数据点的7.8%)。本文所提出的方法也能有效实现高精度流场求解,为稀疏数据条件下求解压水堆堆芯棒束多通道流场提供了一种高效且适用的技术方案。

关键词：物理信息神经网络(PINNs) 调节因子稀疏数据压水堆棒束多通道深度学习

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双层隔振系统的隔振器刚度适配研究

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噪声与振动控制 2025年第1期45卷 276-280,298页

作者：江小州刘帅黄旋张文正王碧浩袁志豪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

以双层隔振系统为研究对象,建立双层隔振系统的三维有限元模型。在给定的刚度范围内,单独改变设备隔振器刚度值或者底座隔振器刚度值时发现,任意一层隔振器刚度的变化对各级隔振均产生一定的影响。从底座隔振器与设备隔振器刚度比的角... 详细信息

以双层隔振系统为研究对象,建立双层隔振系统的三维有限元模型。在给定的刚度范围内,单独改变设备隔振器刚度值或者底座隔振器刚度值时发现,任意一层隔振器刚度的变化对各级隔振均产生一定的影响。从底座隔振器与设备隔振器刚度比的角度出发,对两层隔振器的刚度进行适配,研究结果表明:在刚度适配时,可能出现振动传递过程中振动放大的情况;当刚度比相同时,在刚度值较小的工况下传递到底座上的振动加速度级比刚度值较大的工况小,同时其整体隔振效果也更好;在所计算的工况中,最优刚度适配工况下的整体隔振效果比最差刚度适配工况提高9.8 dB,传递到底座的振动加速度级降低12.3 d B,辐射声功率级总值降低12.8 dB。

关键词：振动与波双层隔振系统刚度比隔振器刚度适配整体隔振效果声功率级

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镍基合金激光熔覆研究进展及其在反应堆的应用展望

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激光杂志 2025年第2期46卷 1-9页

作者：赵子锐段绪星陈青任维泽林益文裴泽宇中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室核能增材制造实验室成都610213

镍基合金具有强度高、耐腐蚀性强等多种优点,被广泛应用于航空航天、能源动力等领域。激光熔覆技术利用高能激光束将熔覆材料在基材表面快速熔化,形成良好的冶金结合。镍基合金激光熔覆具有生产效率高、成本低等优势,具有广阔的应用前... 详细信息

镍基合金具有强度高、耐腐蚀性强等多种优点,被广泛应用于航空航天、能源动力等领域。激光熔覆技术利用高能激光束将熔覆材料在基材表面快速熔化,形成良好的冶金结合。镍基合金激光熔覆具有生产效率高、成本低等优势,具有广阔的应用前景。从激光熔覆镍基合金种类、激光熔覆工艺参数研究、熔覆层性能研究三个方面梳理了其研究现状,总结了目前的研究成果,并对镍基合金激光熔覆在反应堆的应用进行了展望,以期为镍基合金激光熔覆的深入研究和实际应用提供参考。

关键词：镍基合金激光熔覆合金种类性能研究反应堆

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16MND5钢单轴棘轮疲劳行为试验研究

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核动力工程 2025年第1期46卷 160-168页

作者：莫旭阳朱明亮张尚林杨立才陈尧轩福贞华东理工大学机械与动力工程学院上海200237 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

本文旨在分析材料在不同循环载荷作用下的棘轮演化规律,以指导核电站关键部件的寿命预测及结构完整性评价。针对国产反应堆压力容器用16MND5锻造贝氏体钢,在350℃下开展一系列对称和非对称应力控制试验,研究了应力幅和平均应力对棘轮行... 详细信息

本文旨在分析材料在不同循环载荷作用下的棘轮演化规律,以指导核电站关键部件的寿命预测及结构完整性评价。针对国产反应堆压力容器用16MND5锻造贝氏体钢,在350℃下开展一系列对称和非对称应力控制试验,研究了应力幅和平均应力对棘轮行为的影响。结果表明:该合金在对称与非对称应力循环载荷下均表现出棘轮效应。应力幅值和平均应力的增加降低了疲劳寿命。循环演化表现出初始循环硬化,然后循环软化,最后加速软化。相同应力幅下,平均应力的引入促进了软化。棘轮应变不随拉伸平均应力的增加而单调增加,存在一个最不利的平均应力导致棘轮-疲劳交互最为明显。断口形貌分析表明,根据应力水平的大小,试样可分为疲劳失效和发生较大塑性应变的棘轮失效。

关键词： 16MND5钢应力循环棘轮效应棘轮-疲劳交互断口形貌

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高温钠热管间歇沸腾换热特性分析

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核技术 2025年第3期48卷 155-162页

作者：王岩马誉高马在勇潘良明朱隆祥唐思邈连强重庆大学低品位能源与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

热管作为一种将蒸发和冷凝相结合的高效传热元件,被广泛应用于核能和航空航天等领域。热管若发生间歇沸腾将造成温度波动,进而影响整个热管冷却反应堆的安全。针对钠热管在不同充液量的情况下间歇沸腾的换热特性开展实验和理论的研究。... 详细信息

热管作为一种将蒸发和冷凝相结合的高效传热元件,被广泛应用于核能和航空航天等领域。热管若发生间歇沸腾将造成温度波动,进而影响整个热管冷却反应堆的安全。针对钠热管在不同充液量的情况下间歇沸腾的换热特性开展实验和理论的研究。实验方面,搭建了高温钠热管加热的实验台,研究了以液态金属钠为工质的热管在不同的液面深度和不同的丝网目数下其蒸发段的换热特性。理论方面,在实验数据的基础上,分析了不同充液量、不同丝网目数的对蒸发段换热系数的影响,并提出了钠热管在单相对流区和间歇沸腾区的蒸发段换热系数的模型。结果表明:热管发生间歇沸腾时,其换热性能要远低于正常运行时的换热性能。

关键词：高温钠热管间歇沸腾蒸发段换热系数换热性能

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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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不同烧结助剂无压烧结α-SiC的性能对比研究

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硅酸盐通报 2025年第3期44卷 1123-1132页

作者：龙绍军刘喆秦媛孙超张海明何勇郑继云中国核动力研究设计院核燃料元件及材料研究所成都610213 四川大学材料科学与工程学院成都610065 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

基于无压烧结技术,本文以6Al_(2)O_(3)-4Y_(2)O_(3)、2MgO-2Al_(2)O_(3)-5SiO_(2)、3Al_(2)O_(3)-2SiO_(2)和B4C为烧结助剂,开展了低掺量烧结助剂制备高密度碳化硅(α-SiC)的研究,对不同种类烧结助剂及烧结工艺制备的α-SiC的物相、显微组织、力学性能进行分析。结果表明,在液相烧结方面,添加4.0%(质量分数)的6Al_(2)O_(3)-4Y_(2)O_(3)烧结助剂,经1850℃烧结制备的α-SiC性能最优,密度达到3.19 g·cm^(-3),但该工艺制备的α-SiC在1300℃时,弯曲强度及断裂韧性分别衰减34.9%和7.4%。在固相烧结方面,添加0.3%(质量分数)的B4C烧结助剂,经2000℃烧结制备的α-SiC密度达到3.14 g·cm^(-3),在室温及1300℃时均具有优异的力学性能。结合DF-TEM对比分析了固相烧结及液相烧结制备的α-SiC显微组织,初步揭示了添加6Al_(2)O_(3)-4Y_(2)O_(3)、B_(4)C烧结助剂制备的α-SiC在室温及高温下的弯曲强度及断裂韧性演变的机理。

关键词：无压烧结α-SiC 固相烧结液相烧结室温力学性能高温力学性能

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DCS机柜三维模型自动生成系统的设计与实现

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自动化与仪表 2025年第1期40卷 141-146页

作者：张旭王清祥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

传统的DCS电气设计基于二维设计开展,不能充分利用三维设计的可视化、布置干涉检查等优势。为了在当前通用的二维设计的基础上,不新增三维设计工作量的情况下,快速构建DCS三维模型,设计并实现了由二维设计图自动生成三维模型的方法。结... 详细信息

传统的DCS电气设计基于二维设计开展,不能充分利用三维设计的可视化、布置干涉检查等优势。为了在当前通用的二维设计的基础上,不新增三维设计工作量的情况下,快速构建DCS三维模型,设计并实现了由二维设计图自动生成三维模型的方法。结合DCS机柜的特点,将DCS二维设计图纸与机柜安装截面相结合,利用软件开发手段,在Unity软件自动生成DCS三维模型。在福建漳州核电厂2号机组核安全级DCS项目开展应用,取得了良好的效果。

关键词： Eplan Unity3D 维度转换电气设计

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安全阀开启过程的数值模拟研究

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自动化应用 2025年第8期66卷 310-312+316页

作者：张骐陈爽欧阳斌王冬勇林超中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室

对核级先导式安全阀开启过程进行数值模拟研究，通过三维CFD及流固耦合计算的分析方法，建立安全阀完善的流体域及固体域三维分析模型。先导阀瞬态开启后，研究腔室内速度场和压力场在不同时间的流场特性，以及先导式安全阀的受力情况... 详细信息

对核级先导式安全阀开启过程进行数值模拟研究，通过三维CFD及流固耦合计算的分析方法，建立安全阀完善的流体域及固体域三维分析模型。先导阀瞬态开启后，研究腔室内速度场和压力场在不同时间的流场特性，以及先导式安全阀的受力情况，并得出先导阀准确开启压力由弹簧弹性系数与阀门初始位置共同决定，仅依靠静态受力分析来确定阀门的准确开启压力具有局限性。

关键词：先导式安全阀流固耦合速度场压力场

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双层叶片离心泵空化气泡演化特性研究

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中国电机工程学报 2025年第6期45卷 2285-2297,I0021页

作者：彭程邓坚吴江上海电力大学能源与机械工程学院上海市浦东新区201306 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省成都市610213

水力机械作为电力、船舶、武器等行业广泛应用的通用机械,越来越向高速化的趋势发展,然而一旦发生空化,将严重制约其效率和安全稳定性。空化过程涉及多相流、湍流和质量传递等复杂的流体力学过程,目前,针对非定常工况下空化气泡演化特... 详细信息

水力机械作为电力、船舶、武器等行业广泛应用的通用机械,越来越向高速化的趋势发展,然而一旦发生空化,将严重制约其效率和安全稳定性。空化过程涉及多相流、湍流和质量传递等复杂的流体力学过程,目前,针对非定常工况下空化气泡演化特性的数值模拟研究相对较少。该文首先建立双层叶片离心式水泵及流道模型,采用Realizable k-ε湍流模型及Schnerr-Sauer空化模型,探究不同吸入段初始雷诺数(6×10^(6)~18×10^(6))及转速(400~600 r/min)作用下的空化历程,并针对其中空化初生阶段的起始、空化气泡逃逸阶段的起始及空化区域分布进行定性与定量分析。结果表明:水泵腔体内空化的发生需要满足流场内高速与低压共存的条件。双层叶片转速或吸入段初始雷诺数的增加,均会造成空化气泡初生阶段开始的时间提前,而影响空泡逃逸开始时刻的主要因素是吸入段的初始雷诺数。保持吸入段初始雷诺数不变,伴随叶片转速的增加,空化区域将不断扩大;而保持叶片转速不变,伴随吸入段初始雷诺数的升高,空化区域将逐渐减少,呈现向吸入段位置收缩的效果。该文研究结果可为理解流体机械内部的汽-液两相流瞬时转化,优化水泵叶片结构、减少水泵汽蚀提供一定的技术参考。

关键词：空化空化初生空化区域初始雷诺数 STAR CCM+

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