检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2013年第12期47卷 2231-2237页

作者：杨星团刘志勇胡文平姜胜耀桂南朱宏晔屠基元清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

清华大学研发的lOMW高温气冷堆（HTR10）是国际上重要的先进实验反应堆，球流运动的研究具有基础性地位。通过唯象的方法对HTR10堆芯的球流运动进行了离散元数值模拟，通过已由实验验证的计算程序，采用与HTR-10堆芯1：1的计算模型，计... 详细信息

清华大学研发的lOMW高温气冷堆（HTR10）是国际上重要的先进实验反应堆，球流运动的研究具有基础性地位。通过唯象的方法对HTR10堆芯的球流运动进行了离散元数值模拟，通过已由实验验证的计算程序，采用与HTR-10堆芯1：1的计算模型，计算了27000个元件单元的运动，包括不同摩擦系数厂和不同底部锥角A下的球流运动。结果表明：在HTR-10堆芯设计条件下，球流运动较均匀，堆芯底部不存在滞留区；f越大或A越大，堆芯球流越均匀，表现出更好的整体性向下运动；当厂达到0．8上限时，HTR-10堆芯球流依然保持了整体性运动，底部无任何被滞留的球。本工作对进一步优化球床式高温气冷堆堆芯设计具有重要意义。

关键词： HTR-10 球流离散单元法

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自然循环反应堆流量分配优化研究

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原子能科学技术 2020年第7期54卷 1153-1160页

作者：徐海鹏王岩解衡清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

由于自然循环反应堆一回路产生的驱动力有限,回路循环总流量较小,因此堆芯流量分配设计与优化非常重要。合理的堆芯流量分配不仅能满足热工安全要求,还能直接提高堆芯的性能。基于以上原因,本文对自然循环反应堆流量分配优化问题进行了... 详细信息

由于自然循环反应堆一回路产生的驱动力有限,回路循环总流量较小,因此堆芯流量分配设计与优化非常重要。合理的堆芯流量分配不仅能满足热工安全要求,还能直接提高堆芯的性能。基于以上原因,本文对自然循环反应堆流量分配优化问题进行了初步研究,对闭式并联通道,采用一维流动传热模型,建立了入口阻力系数优化初值求解模型并设计了精确解搜索算法,并耦合堆芯热工分析程序COBRA编写了相应的堆芯流量分配优化程序。选择一自然循环反应堆算例,采用该程序对堆芯寿期内的流量分配优化进行了计算和分析。结果表明,将各典型寿期节点流量分配优化得到的入口阻力优化设置方案取平均值,可获得相对整个循环寿期达到较好优化效果的入口阻力设置方案。针对取平均值这种人工设计方法难以获得全局最优解的缺点,参考现代优化计算方法,提出了一种自动实现循环寿期内流量分配最优化的方法。

关键词：自然循环反应堆流量分配优化入口阻力系数全局优化

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自然循环反应堆NHR-200Ⅱ失水事故初步研究

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原子能科学技术 2020年第5期54卷 769-775页

作者：王岩解衡谢菲清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

破口事故是压水堆最为关注的一类重要事故,其失水量与事故后果严重程度密切相关。NHR-200Ⅱ是由清华大学核能与新能源技术研究院经过多年研究和不断改进,设计的一种全功率自然循环低温供热反应堆,其设计中采用了多种先进的非能动和固有... 详细信息

破口事故是压水堆最为关注的一类重要事故,其失水量与事故后果严重程度密切相关。NHR-200Ⅱ是由清华大学核能与新能源技术研究院经过多年研究和不断改进,设计的一种全功率自然循环低温供热反应堆,其设计中采用了多种先进的非能动和固有安全设计。本研究针对NHR-200Ⅱ反应堆,选取后果最为严重的控制棒引水管断裂且无法隔离事故,利用系统热工瞬态分析程序对事故过程进行了模拟和分析。结果表明,即使在最严重的破口失水事故下,NHR-200Ⅱ主回路中剩余的冷却剂始终能覆盖反应堆堆芯,并有效通过非能动余热载出系统带走堆芯热量,从而保证反应堆堆芯不会因裸露造成烧毁,这表明NHR-200Ⅱ具有很好的安全特性。

关键词：自然循环失水事故非能动安全核供热堆

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高温气冷堆环境模拟装置动态传热特性建模分析

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原子能科学技术 2015年第6期49卷 1080-1087页

作者：李聪新任成杨星团姜胜耀孙艳飞清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

清华大学核能与新能源技术研究院研制了模拟高温气冷堆温度、环境氛围的材料测试装置,可进行1 600℃及以下高温碳还原环境下的各类实验。通过对该实验装置的结构进行适当简化,建立了模拟其高温、真空条件下辐射、导热动态传热特性的二... 详细信息

清华大学核能与新能源技术研究院研制了模拟高温气冷堆温度、环境氛围的材料测试装置,可进行1 600℃及以下高温碳还原环境下的各类实验。通过对该实验装置的结构进行适当简化,建立了模拟其高温、真空条件下辐射、导热动态传热特性的二维数学模型。仿真结果与实验装置各测点的实测温度变化趋势一致,可解释实验时观察到的多种动态传热现象。此外,该模型可对材料测试区径向温度分布、不同加热功率条件下发热体最高温度等难以直接测量的重要参数进行估计,给出进一步实验的指导性建议。

关键词：高温气冷堆环境模拟装置高温真空辐射传热

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流水线并行JFNK方法及在中子k本征值问题中的应用

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核动力工程 2023年第5期44卷 15-22页

作者：刘礼勋张汉邬颖杰郭炯李富清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

JFNK(Jacobian-free Newton-Krylov)方法是求解中子k本征值和反应堆多物理场耦合等非线性问题的高效加速方法,其中的Krylov迭代常用广义极小残差法(简称GMRES)。并行JFNK方法是实现更大规模问题求解的必要手段,其核心是解决GMRES中Gram-... 详细信息

JFNK(Jacobian-free Newton-Krylov)方法是求解中子k本征值和反应堆多物理场耦合等非线性问题的高效加速方法,其中的Krylov迭代常用广义极小残差法(简称GMRES)。并行JFNK方法是实现更大规模问题求解的必要手段,其核心是解决GMRES中Gram-Schmidt (简称GS)正交化过程集合通信多、并行效率低的问题。本文以三维中子k本征值问题为研究对象,开发了基于消息传递接口并行编程模型和空间区域分解技术的并行JFNK方法。针对GS正交化过程并行可扩展性差的问题,分析讨论了流水线方法,以提高并行JFNK的并行效率,并对比了采用经典GS正交化的并行JFNK、采用修正GS正交化的并行JFNK和采用流水线方法的并行JFNK的计算时间和并行效率。最后选用三维扩散基准题IAEA-3D进行了数值测试,测试结果表明采用流水线方法的并行JFNK并行效率显著高于使用经典或修正GS正交化的并行JFNK,且收敛性未受影响。

关键词：流水线方法并行JFNK 消息传递接口(MPI) 集合通信非阻塞通信并行效率

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控制棒水压驱动系统冷态性能实验研究

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原子能科学技术 2022年第3期56卷 504-511页

作者：秦本科杨林清薄涵亮清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

控制棒水压驱动系统是清华大学为低温核供热堆NHR200发明的新型的内置式控制棒驱动技术,该驱动系统由水压驱动机构、组合阀、控制棒和缓冲器等组成。控制棒水压驱动系统冷态性能是控制棒步进时间和系统驱动压力选取的基础。本文分析了... 详细信息

控制棒水压驱动系统是清华大学为低温核供热堆NHR200发明的新型的内置式控制棒驱动技术,该驱动系统由水压驱动机构、组合阀、控制棒和缓冲器等组成。控制棒水压驱动系统冷态性能是控制棒步进时间和系统驱动压力选取的基础。本文分析了控制棒水压驱动系统的组成和工作原理,完成了全尺寸控制棒水压驱动系统冷态性能实验,包括水压缸最小落棒压力实验、提升缸带载步进实验和快速落棒实验等。在实验结果的基础上分析了关键特性参数的变化规律和机理。结果表明:最小落棒压力是保持驱动机构销爪正常工作所需的最小驱动压力,其对应于压力时程曲线上峰值波动过程的变化起点;步升和步降过程压力拐点分别对应位移到位点,随着驱动水压的增加,水压缸充压拐点压力逐渐增加,步升时间、充压拐点时间逐渐减少。实验研究成果为控制棒水压驱动系统的设计、优化和工程应用奠定基础。

关键词：控制棒水压驱动系统低温核供热堆冷态性能实验落棒性能水压驱动机构

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蒸汽发生器传热管密度波振荡现象研究

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核动力工程 2021年第1期42卷 8-14页

作者：刘萌萌张震杨星团姜胜耀清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

蒸汽发生器传热管内伴有两相流的产生,研究两相情况下传热管内密度波不稳定现象,对控制核反应堆安全运行有着至关重要的作用。通过数值计算,研究了双侧对流换热条件下的传热管密度波震荡(DWO)现象。引用Babcock&Wilcox公司的直流式... 详细信息

蒸汽发生器传热管内伴有两相流的产生,研究两相情况下传热管内密度波不稳定现象,对控制核反应堆安全运行有着至关重要的作用。通过数值计算,研究了双侧对流换热条件下的传热管密度波震荡(DWO)现象。引用Babcock&Wilcox公司的直流式蒸汽发生器(OTSG)实验进行计算模型的可靠性验证;将传热管双侧对流换热与壁面均匀加热条件下的流动不稳定现象进行比较;分析管内流体加热段高度、流动方向变化时,不稳定边界的移动情况。结果表明,增加加热段高度、适当减少传热管水平方向倾斜角度(50°~90°内变化)可以增加系统的稳定性。该研究可以为螺旋管式蒸汽发生器设计提供参考。

关键词：双侧对流换热密度波振荡变高度变流动方向

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控制棒水压驱动系统水压缸参数特性分析

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原子能科学技术 2015年第B05期49卷 312-320页

作者：刘潜峰赵富龙薄涵亮秦本科清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

控制棒水压驱动技术是清华大学核能与新能源技术研究院具有自主知识产权的一项新型发明专利技术。水压缸属于该项技术的关键部件,水压缸的性能直接影响控制棒水压驱动技术的运行性能。本文建立了水压缸理论模型并进行了实验验证,对影响... 详细信息

控制棒水压驱动技术是清华大学核能与新能源技术研究院具有自主知识产权的一项新型发明专利技术。水压缸属于该项技术的关键部件,水压缸的性能直接影响控制棒水压驱动技术的运行性能。本文建立了水压缸理论模型并进行了实验验证,对影响水压缸运行的主要参数进行了参数特性分析。计算结果表明,泵扬程、管道长度及直径、弹簧系数、外界载荷、密封环泄漏通道宽度,直接影响水压缸内套运动时间和水压缸内套运动到终点的瞬间冲击能量。其中,泵扬程、管道长度和管道直径对水压缸运动影响较大。本文结果为水压缸和驱动机构的驱动力优化奠定了分析基础。

关键词：控制棒水压驱动系统水压缸参数特性

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90°弯头内流体压力脉动特性的大涡数值模拟

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原子能科学技术 2016年第8期50卷 1375-1380页

作者：王世明任成杨星团孙艳飞清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

以90°弯头在高温气冷堆内的特殊应用为背景,运用大涡模拟方法对90°弯头内的复杂流场进行了数值模拟,并将时均化处理后的结果与实验结果以及RANS稳态模拟结果进行了综合对比。通过对内、外弧面特定监测点的压力脉动信号进行功... 详细信息

以90°弯头在高温气冷堆内的特殊应用为背景,运用大涡模拟方法对90°弯头内的复杂流场进行了数值模拟,并将时均化处理后的结果与实验结果以及RANS稳态模拟结果进行了综合对比。通过对内、外弧面特定监测点的压力脉动信号进行功率谱密度分析,研究了在流动分离和二次流共同作用下弯头内压力脉动的特点。研究结果表明,压力脉动在内、外弧面上的成因不同。内弧面上最大压力脉动功率出现在弯曲角度50°附近区域,主要由流动分离和涡脱落引起;外弧面上最大压力脉动功率出现在弯曲角度12°附近区域,由流体与外弧面的冲击作用引起。

关键词： 10 MW高温气冷堆 90°弯头大涡模拟压力脉动

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不对称气隙对涡流限速器阻尼影响研究

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原子能科学技术 2023年第8期57卷 1625-1632页

作者：吴泓宇闫贺董玉杰刁兴中清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

永磁涡流限速器是利用导体盘在永磁体形成的交变磁场中旋转产生阻尼转矩的装置,导体盘和永磁体之间的气隙是影响阻尼特性的重要因素。本文开展导体盘两侧不对称气隙对阻尼转矩的影响研究,基于等效磁路方法分析了主磁路磁通对两侧气隙不... 详细信息

永磁涡流限速器是利用导体盘在永磁体形成的交变磁场中旋转产生阻尼转矩的装置,导体盘和永磁体之间的气隙是影响阻尼特性的重要因素。本文开展导体盘两侧不对称气隙对阻尼转矩的影响研究,基于等效磁路方法分析了主磁路磁通对两侧气隙不对称度δ的敏感性,基于有限元仿真对铁磁、无磁导体盘情况下的磁场分布、气隙磁感应强度、阻尼转矩和轴向力进行了对比分析,并进行了实验验证。结果表明,分别采用铁磁、无磁导体盘情况下,主磁路发生了转移。采用铁磁导体盘时,转矩和轴向力对δ显著敏感,而采用无磁导体盘时两者对δ不敏感。因此,采用无磁导体更有利于降低两侧气隙偏差敏感性。

关键词：永磁涡流限速器不对称气隙阻尼转矩等效磁路有限元仿真

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