检索结果-内蒙古大学图书馆

核电子学与探测技术 2025年第3期45卷 371-381页

作者：游清悦曹博彭丁萍李中昊缪学伟陈洲亮华北电力大学核科学与工程学院北京102206 非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206

核事故发生后,快速准确地估算源物质的释放速率对于提升核应急响应速度及确保决策的可靠性至关重要。本文选择碘-131(~(131)I)核素的释放速率作为源项反演的目标值,利用课题组开发的放射性核素大气扩散模拟程序RADC生成神经网络训练所... 详细信息

核事故发生后,快速准确地估算源物质的释放速率对于提升核应急响应速度及确保决策的可靠性至关重要。本文选择碘-131(~(131)I)核素的释放速率作为源项反演的目标值,利用课题组开发的放射性核素大气扩散模拟程序RADC生成神经网络训练所需的数据集。利用Matlab构建了粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化误差反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的核事故源项反演模型,同时考虑了粒子群算法中超参数和适应度函数的不同对算法优化性能的影响。结果表明:PSOBP模型源项反演测试结果的平均绝对百分比误差为2.14%,平均绝对误差为0.011437,均方差为0.000685,各个评价指标明显优于BP神经网络,验证了该模型的可行性,有助于快速核应急响应。

关键词：源项反演 BP神经网络粒子群优化参数优化适应度函数

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基于带状光纤分布式传感的变压器绕组轴向与辐向形变区分及程度检测

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 803-812,I0034页

作者：李东阳刘云鹏范晓舟李欢黎晏霖刘海琳河北省输变电设备安全防御重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003 国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京市西城区100045

为对变压器绕组形变状态有更清晰的感知,需要对绕组轴向及辐向形变进行同时检测。该文首先分析绕组弯曲时的应变分布规律,并提出应变向量的概念及绕组轴向与辐向应变解耦方法。随后,在35 kV连续式绕组模型上布置带状光纤并搭建试验平台... 详细信息

为对变压器绕组形变状态有更清晰的感知,需要对绕组轴向及辐向形变进行同时检测。该文首先分析绕组弯曲时的应变分布规律,并提出应变向量的概念及绕组轴向与辐向应变解耦方法。随后,在35 kV连续式绕组模型上布置带状光纤并搭建试验平台,借助布里渊光时域分析技术以进行应变分布式传感,完成对绕组形变的轴向、辐向区分测量,应变向量相对误差在7.5%以内。最后,得出绕组轴向、辐向挠度都与带状光纤平均应变满足二次函数关系,拟合系数R^(2)>0.99,并利用该关系预测绕组的变形程度,误差小于5%。该文方法不仅能单独检测轴向或辐向形变,也能在同时发生两种形变时分别得出轴向和辐向形变;可以解决绕组轴向形变无法有效传感及变形程度难以定量判断的难题,为变压器绕组形变的检测提供新的方案。

关键词：变压器绕组形变轴向与辐向应变解耦分布式光纤传感布里渊光时域分析技术

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基于绕组首饼温度及温度梯度的变压器热点模型

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中国电机工程学报 2025年第1期45卷 361-369,I0030页

作者：范晓舟刘云鹏律方成李欢徐永超闫泽玉河北省输变电设备安全防御重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003 国网冀北电力有限公司电力科学研究院北京市西城区100045

变压器热点温度是衡量变压器负载潜力及运行安全性的重要指标,是变压器状态监测以及预测的重点。绕组底部首饼直接与散热片回流的冷油接触,周围油温与冷油近似相等,可以较为准确地分析其散热。该文从变压器传热原理出发,提出一种新的热... 详细信息

变压器热点温度是衡量变压器负载潜力及运行安全性的重要指标,是变压器状态监测以及预测的重点。绕组底部首饼直接与散热片回流的冷油接触,周围油温与冷油近似相等,可以较为准确地分析其散热。该文从变压器传热原理出发,提出一种新的热点温度计算模型。首先,基于理论推导建立绕组首饼温度的控制方程,并使用热电类比方法建立可用于实际运行的绕组首饼局部热路模型。通过对一台内置传感光纤的110 kV油浸式变压器进行11级不同负载共21 h温升试验,获得不同负载率下绕组温度变化情况,并提出基于绕组首饼温度及绕组温度梯度的热点温度模型。基于局部热路模型,使用负载率及散热片进出口油温作为输入变量,成功预测绕组首饼温度。随后,建立绕组整体温度梯度的指数、差分方程模型,并基于提出的热点计算模型对连续变负载试验的结果进行预测。结果表明,模型预测均方根误差为4.02 K,相较传统模型,最大误差降低21%,验证所提计算模型的有效性。

关键词：变压器热点温度温度梯度温升试验分布式光纤传感

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基于连续数值模拟的筒仓卸载过程中颗粒物压强及其速度场分析

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物理学报 2019年第13期68卷 224-232页

作者：周益娴华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室

应用基于局部本构理论的连续数值模拟方法,研究出口在底部和侧面的颗粒物在类三维矩形容器内的卸载现象.重点是容器厚度W和出口高度D对颗粒物压强与速度的影响.受力分析和数值模拟结果均表明,距离出口较近区域的颗粒物压强与W及D呈现如... 详细信息

应用基于局部本构理论的连续数值模拟方法,研究出口在底部和侧面的颗粒物在类三维矩形容器内的卸载现象.重点是容器厚度W和出口高度D对颗粒物压强与速度的影响.受力分析和数值模拟结果均表明,距离出口较近区域的颗粒物压强与W及D呈现如下相关性:当D/W足够小时,压强只与D相关;当D/W足够大时,压强只与W相关.且出口在底部和侧面时均有上述结果.模拟结果还显示,当出口在底部时,对于模拟中所有D/W值,出口中心处法向速度只和D相关;当出口在侧面时,颗粒物出口中心处法向速度则与压强变化规律一致.由此可见,出口处的压强并不控制颗粒物的出口法向速度.另外,与出口在侧面相比,出口在底部时,造成流量相关性规律改变的D/W临界值较大,一般实际情况无法满足,因此出口中心处法向速度只与D相关,始终满足Beverloo定律.

关键词：局部本构关系连续数值模拟颗粒物质筒仓卸载

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老化效应对涂层表面池沸腾传热性能的影响

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原子能科学技术 2024年第1期58卷 93-102页

作者：钟达文廉学新史昊鹏韩昱程华北电力大学北京市非能动核能安全技术重点实验室北京102206

压力容器外部冷却(ERVC)是第三代压水堆核电站严重事故缓解策略的关键技术,其表面临界热流密度(CHF)决定了压力容器的完整性。为探究压力容器真实材料SA508钢表面老化对涂层表面CHF特性的影响,开展了SA508钢光表面和基于SA508钢的TC4钛... 详细信息

压力容器外部冷却(ERVC)是第三代压水堆核电站严重事故缓解策略的关键技术,其表面临界热流密度(CHF)决定了压力容器的完整性。为探究压力容器真实材料SA508钢表面老化对涂层表面CHF特性的影响,开展了SA508钢光表面和基于SA508钢的TC4钛合金多孔涂层表面在不同老化状态下的沸腾换热特性实验研究。结果表明:SA508钢光表面在水中会快速氧化,随着老化的加深,其CHF呈上升趋势,上升幅度在20%以内;CHF增强的原因在于SA508钢氧化生成了能改善表面润湿性的Fe3O4磁性微纳米颗粒层。随着氧化的加深,TC4涂层表面由超亲水特性变为疏水特性,基体SA508钢生成的氧化物易堵塞涂层孔隙,CHF呈恶化趋势。

关键词：相变传热涂层沸腾换热临界热流密度氧化

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常温C^(4+)辐照对多晶HIP-SiC力学性能的影响

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原子能科学技术 2022年第12期56卷 2601-2606页

作者：易柏全刘旭东郝祖龙华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206

热等静压(HIP)法具有提高材料致密度、抑制晶粒生长、避免晶粒取向等优点,常用于制备多晶6H-SiC材料。为探究HIP法制备的多晶6H-SiC辐照损伤特性,评价HIP工艺下碳化硅材料作为耐事故燃料包壳的可行性,以多晶6H-SiC为研究对象,分析样品... 详细信息

热等静压(HIP)法具有提高材料致密度、抑制晶粒生长、避免晶粒取向等优点,常用于制备多晶6H-SiC材料。为探究HIP法制备的多晶6H-SiC辐照损伤特性,评价HIP工艺下碳化硅材料作为耐事故燃料包壳的可行性,以多晶6H-SiC为研究对象,分析样品辐照前后的性能、结构等变化。为防止其他元素对实验造成影响,实验采用的辐照离子为C ^(4+),辐照剂量为1.8 dpa和5 dpa,并设置1组未辐照样品作对比。通过运用SEM、纳米压痕、XRD、拉曼光谱等测试分析多晶6H-SiC在离子辐照前后表面特征和性能参数的变化。研究结果表明,样品材料元素成分占比无明显变化,而硬度略有下降,晶格呈现损伤现象,但辐照很快趋于饱和且结构上未发生改变。因此从离子辐照方面分析,整体上HIP制备的多晶6H-SiC抗辐照能力较强,具有作为未来事故容错燃料基体的可能性。

关键词：耐事故燃料包壳 HIP-SiC 离子辐照性能表征

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基于可分离编码的高分辨X射线荧光成像技术研究

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物理学报 2020年第19期69卷 359-367页

作者：孙世峰华北电力大学核科学与工程学院北京102206 华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206

相比于传统基于毛细管或针孔的X射线成像系统,编码孔径成像系统具有结构简单、灵敏度高、扩展性强等优势,使其在X射线荧光成像中极具潜力.本工作应用新型编码孔径成像计算模型,设计了一种基于可分离编码的X射线成像系统.利用Geant4蒙特... 详细信息

相比于传统基于毛细管或针孔的X射线成像系统,编码孔径成像系统具有结构简单、灵敏度高、扩展性强等优势,使其在X射线荧光成像中极具潜力.本工作应用新型编码孔径成像计算模型,设计了一种基于可分离编码的X射线成像系统.利用Geant4蒙特卡罗仿真对系统的性能进行了研究,并根据快速迭代收缩阈值算法进行了图像重建.模拟及分析结果显示,近场成像时,与传统基于卷积模型的成像系统不同,该系统的性能不受准直效应的影响.成像系统的空间分辨率约为65μm,并能够准确地重建出不同能量的线源和形状复杂物体的图像.重建图像的质量受校准时所用X射线能量和物体发射X射线能量的影响,两者差异越小,重建图像的质量越高.三维重建结果显示,系统能够从单次获取的二维投影图像,正确地重建出物体与系统的距离,轴向空间分辨率约为1.1 mm.

关键词：编码孔径 X射线荧光成像蒙特卡洛模拟图像重建

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快堆燃料组件少孔式管脚替代方案水力实验研究

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原子能科学技术 2019年第7期53卷 1288-1295页

作者：秦亥琦陆道纲司宇刘少华唐甲璇钟达文华北电力大学核科学与工程学院北京102206 华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206

工程中广泛应用的多孔式管脚在流动特性调节、加工精度方面存在一定缺陷。本文提出了少孔式管脚替代方案,通过水力实验,对比研究了多孔式与少孔式两类管脚的阻力系数分布、流量与压降对应关系等流动特性。结果显示:φ12.0 mm的少孔式管... 详细信息

工程中广泛应用的多孔式管脚在流动特性调节、加工精度方面存在一定缺陷。本文提出了少孔式管脚替代方案,通过水力实验,对比研究了多孔式与少孔式两类管脚的阻力系数分布、流量与压降对应关系等流动特性。结果显示:φ12.0 mm的少孔式管脚与φ6.2 mm的多孔式管脚具有几乎相同的流动特性,均满足设计需求,本文提出的少孔式管脚替代方案可行;少孔式管脚具有更高的流动特性调节效率。本文给出了管脚阻力系数与其结构尺寸间的经验关系式,可供相关实验或工程参考。

关键词：快堆燃料组件少孔式管脚水力实验

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快堆中心测量柱高周热疲劳评定方法

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原子能科学技术 2018年第5期52卷 942-947页

作者：郑澍陆道纲曹琼刘超丁云龙华北电力大学核科学与工程学院北京102206 华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206

流体温度振荡是快堆中的常见现象。快堆中心测量柱下封头处于流体温度振荡严重的位置,流体温度振荡会降低反应堆结构材料的寿命,威胁反应堆的安全。为了研究流体温度振荡对中心测量柱下封头寿命的影响,将中心测量柱下封头简化为平板模型... 详细信息

流体温度振荡是快堆中的常见现象。快堆中心测量柱下封头处于流体温度振荡严重的位置,流体温度振荡会降低反应堆结构材料的寿命,威胁反应堆的安全。为了研究流体温度振荡对中心测量柱下封头寿命的影响,将中心测量柱下封头简化为平板模型,提出了一套热疲劳评定方法。利用Miner法则对结构材料的疲劳损伤因子进行计算,并针对中心测量柱下封头进行分析。本文计算结果符合Miner法则的要求,可为工程应用中的材料选取和厚度选择提供参考。

关键词：温度振荡热振荡高周热疲劳评定 Miner法则

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地震下非能动堆芯冷却系统可靠性分析

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原子能科学技术 2018年第5期52卷 896-903页

作者：庞博玉宇汪彬华北电力大学核科学与工程学院北京102206 华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206

地震情况下核电站非能动堆芯冷却系统(PXS)能否可靠运行对核电站的安全性有着重要影响。本文采用故障树方法分析计算了PXS各部件在峰值地面加速度(PGA)为0.5g、1.5g、2.5g情况下的失效概率以及各部件对系统失效的贡献,并与《AP1000概率... 详细信息

地震情况下核电站非能动堆芯冷却系统(PXS)能否可靠运行对核电站的安全性有着重要影响。本文采用故障树方法分析计算了PXS各部件在峰值地面加速度(PGA)为0.5g、1.5g、2.5g情况下的失效概率以及各部件对系统失效的贡献,并与《AP1000概率安全分析报告》中的抗震裕量分析(SMA)方法的结果进行比较,分析部件的抗震能力。结果表明:本文方法计算的条件失效概率和各部件对系统失效的贡献与SMA方法的结果基本相符。本文方法可为AP1000等非能动核电站的安全分析提供参考。

关键词：非能动堆芯冷却系统可靠性分析条件概率

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