检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2023年第8期57卷 1584-1591页

作者：梁鑫源王毅箴郝琛哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 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

为提高基于抽样统计的堆芯物理不确定性分析效率,将本征正交分解(POD)法与伽辽金(Galerkin)投影法相结合,研究了基于POD-Galerkin方法的降阶模型在堆芯物理不确定性分析中的应用可行性。以二维两群TWIGL基准题为研究对象,在各物质区群... 详细信息

为提高基于抽样统计的堆芯物理不确定性分析效率,将本征正交分解(POD)法与伽辽金(Galerkin)投影法相结合,研究了基于POD-Galerkin方法的降阶模型在堆芯物理不确定性分析中的应用可行性。以二维两群TWIGL基准题为研究对象,在各物质区群常数的有限次扰动下提取堆芯通量分布的关键变化特征,将全阶中子扩散问题在各变化特征上投影以建立降阶中子扩散模型,并以该降阶模型替代全阶模型开展物质区群常数的不确定性分析。结果表明:降阶与全阶模型计算的k eff数学期望偏差接近1 pcm,并且相比于全阶模型不确定性分析所需的计算时间,将降阶模型构造所需的全阶模型计算时间考虑在内,降阶模型的分析时间仅为其11.48%,极大地提高了不确定性分析的效率。基于拉丁超立方抽样和简单随机抽样的降阶与全阶模型计算的k eff数学期望偏差均小于8 pcm,相同样本量下拉丁超立方抽样结果的误差更小。从TWIGL基准题测试结果来看,在POD-Galerkin降阶建模中,相同样本量下,更建议采用拉丁超立方抽样方法。

关键词：降阶模型本征正交分解伽辽金投影不确定性分析

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剩余寿命预测新方法及其在滚动轴承中的应用

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振动．测试与诊断 2022年第4期42卷 636-643,820页

作者：徐仁义王航彭敏俊邓强王晓昆哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室哈尔滨150001 工信部核安全与先进核能技术重点实验室哈尔滨150001 黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室哈尔滨150001

针对单一时频域指标不能完全诠释滚动轴承全寿命周期退化特性以及剩余使用寿命(remaining useful life,简称RUL)预测困难的问题,提出了基于均方谐噪比(mean square harmonic noise ratio,简称MSHNR)指标和改进正则化粒子滤波(regularize... 详细信息

针对单一时频域指标不能完全诠释滚动轴承全寿命周期退化特性以及剩余使用寿命(remaining useful life,简称RUL)预测困难的问题,提出了基于均方谐噪比(mean square harmonic noise ratio,简称MSHNR)指标和改进正则化粒子滤波(regularized particle filter,简称RPF)相结合的剩余寿命预测方法。首先,在局部均值进行信号分解的基础上,通过MSHNR指标实现轴承退化过程的特征提取;其次,分别基于Paris模型及Foreman模型构建滚动轴承稳定退化期和加速退化期的状态空间模型,并利用基于欧式距离的核函数实现重采样过程的改进,实现轴承健康状态评估和剩余寿命预测;最后,通过公开的滚动轴承加速数据验证了所述方法的有效性。相关研究成果能够为核动力旋转设备中滚动轴承的预测性维护提供参考依据,提高公众对核动力旋转设备运行的认识与信赖。

关键词：滚动轴承局部均值分解剩余寿命预测均方谐噪比正则化粒子滤波

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基于滑移通量模型的毛细管内气溶胶输运与滞留数值研究

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原子能科学技术 2022年第S01期56卷 50-57页

作者：王辉孙晓晖邢继孙中宁谷海峰王一博哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 中国核电工程有限公司北京100840

以核电厂事故期间安全壳内放射性气溶胶通过缝隙向环境释放为研究背景,针对内径为397μm、长度为12 cm的毛细管,采用滑移通量模型对毛细管内气溶胶输运与滞留进行数值模拟研究。首先基于鹿儿岛大学开展的毛细管流动实验对本文建立的毛细... 详细信息

以核电厂事故期间安全壳内放射性气溶胶通过缝隙向环境释放为研究背景,针对内径为397μm、长度为12 cm的毛细管,采用滑移通量模型对毛细管内气溶胶输运与滞留进行数值模拟研究。首先基于鹿儿岛大学开展的毛细管流动实验对本文建立的毛细管CFD模型进行了验证,结果表明CFD模型可准确模拟毛细管内压力驱动的一维可压缩绝热流动。在此基础上开展不同滞止压力下的气溶胶输运与滞留计算,结果显示在本文所考虑的重力沉降、布朗扩散和湍流扩散3种气溶胶沉积机理中,湍流扩散占主导作用;气溶胶穿透系数随滞止压力提高而下降,当滞止压力超过550 kPa后,穿透系数小于0.02。本研究为缝隙内气溶胶输运与滞留分析提供了新的技术方法,后续将在模型中增加其他沉积机理,并开展实验进行验证。

关键词：毛细管压力驱动气溶胶滑移通量模型数值研究

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精细化中子输运计算程序HNET动力学计算初步验证

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哈尔滨工程大学学报 2021年第12期42卷 1762-1768页

作者：康乐郝琛哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001

针对精细化瞬态中子输运计算的高耗时问题,本文开展了瞬态中子输运计算方法研究及程序开发。基于二维/一维方法开发了三维全堆芯一步法精细化中子输运计算程序,着重开展了时空中子动力学的算法研究及程序模块开发。针对三维瞬态输运问题... 详细信息

针对精细化瞬态中子输运计算的高耗时问题,本文开展了瞬态中子输运计算方法研究及程序开发。基于二维/一维方法开发了三维全堆芯一步法精细化中子输运计算程序,着重开展了时空中子动力学的算法研究及程序模块开发。针对三维瞬态输运问题,将其转化为二维与一维的瞬态固定源问题,分别采用特征线法与节块展开法进行求解,同时,采用两级基于广义等价理论的粗网有限差分方法作为三维计算框架并加速全局的迭代收敛。最后,采用C5G7-TD非均匀瞬态基准题对该程序的中子动力学模块开展计算精度方面的验证,并与国际知名高保真中子学程序进行对比分析。结果表明:自主开发的时空动力学模块计算精度高,能够满足三维高保真瞬态中子输运计算的需求。

关键词：时空动力学中子输运方程二维/一维方法特征线法广义等价理论粗网有限差分两级加速 C5G7-TD 高保真

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1/4栅元尺度两级粗网有限差分加速方法

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哈尔滨工程大学学报 2022年第12期43卷 1683-1690页

作者：周晓宇王浩李佩军郝琛哈尔滨工程大学核安全与仿真技术重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 中国核电工程有限公司北京100840

为了进一步降低采用栅元尺度的粗网有限差分方法加速高保真中子输运计算的外迭代步以获得更大的加速收益,本文依据傅里叶分析结果提出并实施了一种1/4栅元尺度的两级栅元尺度的粗网有限差分加速方法,同时实现了基于构造实体几何的以1/4... 详细信息

为了进一步降低采用栅元尺度的粗网有限差分方法加速高保真中子输运计算的外迭代步以获得更大的加速收益,本文依据傅里叶分析结果提出并实施了一种1/4栅元尺度的两级栅元尺度的粗网有限差分加速方法,同时实现了基于构造实体几何的以1/4栅元为单位的几何构建方法。本文采用C5G7 RA和VERA Problem#4三维基准题验证方法的正确性和加速效果,并基于秦山一期压水堆1/4模型进行不同工况下的实堆高保真稳态临界计算。结果表明:在保证精度的前提下,本文提出的基于1/4栅元的两级栅元尺度的粗网有限差分加速方法能够针对真实的1/4几何模型将外迭代次数进一步降低1/3左右。秦山一期压水堆临界硼浓度最大误差为-21×10^(-6),1/4模型高保真中子物理计算时间为88.3核时。从降低迭代次数和减少计算规模2方面有效降低高保真输运计算的计算负担。

关键词：中子输运计算粗网有限差分两级加速 1/4栅元傅里叶分析构造实体几何实堆验证高保真

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基于最小二乘的线性源特征线方法研究

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原子能科学技术 2021年第1期55卷 151-158页

作者：陈莹梁亮张乾赵强哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001

特征线方法一般采用平源近似来求解,平源近似需要大量较小的网格才能获得精确的结果,从而会消耗较多内存,影响计算效率。相比平源近似,线性源可在网格较少的情况下得到较精确的数值结果。本文提出一种基于最小二乘的线性源特征线方法,... 详细信息

特征线方法一般采用平源近似来求解,平源近似需要大量较小的网格才能获得精确的结果,从而会消耗较多内存,影响计算效率。相比平源近似,线性源可在网格较少的情况下得到较精确的数值结果。本文提出一种基于最小二乘的线性源特征线方法,并通过计算压水堆栅元及C5G7基准题等算例,对该方法进行了分析。数值结果表明,基于最小二乘的线性源特征线方法能在网格较少的情况下提供稳定、精确的数值结果。

关键词：特征线方法输运计算线性源最小二乘法

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上升气泡内气溶胶沉降机理研究

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原子能科学技术 2021年第3期55卷 440-446页

作者：马钎朝周艳民李应治谷海峰孙中宁李伊辰哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001

气溶胶池洗过滤是反应堆严重事故中去除放射性源项的重要手段。本文以严重事故条件下上升气泡中气溶胶的滞留过程为背景,设计搭建了可视化单气泡鼓泡实验装置。通过该装置研究了气溶胶在上升气泡中的沉降效率,并与MELCOR中的气溶胶沉降... 详细信息

气溶胶池洗过滤是反应堆严重事故中去除放射性源项的重要手段。本文以严重事故条件下上升气泡中气溶胶的滞留过程为背景,设计搭建了可视化单气泡鼓泡实验装置。通过该装置研究了气溶胶在上升气泡中的沉降效率,并与MELCOR中的气溶胶沉降模型计算结果进行了对比。结果表明,气溶胶沉降效率对气泡尺寸的变化较为敏感,当气体流量大于0.1 L/min时,气泡等效直径迅速增加,相应的气溶胶沉降效率快速降低;与MELCOR模型计算结果的对比表明,两者在总体趋势上呈现出较好的一致性,但计算结果低估了液相对气溶胶的实际去除能力,导致这种偏差的主要原因是气泡在上升过程中存在无规则的晃动以及气液界面的波动。

关键词：严重事故上升气泡气溶胶沉降效率

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核电厂应急撤离时间量化评估方法研究

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哈尔滨工程大学学报 2024年第12期45卷 2326-2334页

作者：钱信荣刘永阔贾亚辉陈志涛胡冀锋哈尔滨工程大学核安全与仿真技术重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 中国科学院上海应用物理研究所上海201800

针对核电厂发生严重事故可能会造成大量气载放射性物质泄漏扩散的问题,本文对红沿河核电厂进行假想事故模拟,计算评估场外应急响应中的应急撤离时间。遵循“一厂一案”原则,结合核电厂周边人文地理信息,选择应急计划区内的集合点,确定... 详细信息

针对核电厂发生严重事故可能会造成大量气载放射性物质泄漏扩散的问题,本文对红沿河核电厂进行假想事故模拟,计算评估场外应急响应中的应急撤离时间。遵循“一厂一案”原则,结合核电厂周边人文地理信息,选择应急计划区内的集合点,确定区外安置点,利用Dijkstra算法构建并评估撤离路线;使用HYSPLIT模型对红沿河核电厂发生放射性物质扩散事故进行模拟,研究气载放射性物质的扩散轨迹、地面沉积及近地面扩散情况。在此基础上,考虑红沿河区域可能遭遇的多种常见天气情况和道路交通通行能力,计算得出应急撤离时间最长为176.2 min,公众暴露剂量最高为32.06μSv。在核事故情况下,本文可为政府组织者优化疏散区域内应急撤离方案提供参考。

关键词：核电厂场外应急路径规划应急撤离时间暴露剂量气载放射性物质扩散 Dijkstra算法 HYSPLIT模型

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PSO-LSSVM的核电站破口故障程度评估方法

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哈尔滨工程大学学报 2021年第12期42卷 1748-1753页

作者：王志超夏虹彭彬森朱少民哈尔滨工程大学核安全与先进核能技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001

为了保证从核电站大量数据中有效地挖掘信息以及故障下运行状态的智能表征,本文提出一种基于粒子群优化和最小二乘支持向量机的系统级故障程度评估方法,用于完善故障诊断系统的功能。针对最小二乘支持向量机算法的超参数选取对于回归精... 详细信息

为了保证从核电站大量数据中有效地挖掘信息以及故障下运行状态的智能表征,本文提出一种基于粒子群优化和最小二乘支持向量机的系统级故障程度评估方法,用于完善故障诊断系统的功能。针对最小二乘支持向量机算法的超参数选取对于回归精度影响较大问题,应用基于粒子群优化算法借助智能搜索策略来优化模型的超参数。基于最优超参数的回归模型能够提取系统级参数间的约束关系,以进行实时故障程度的评估。性能测试表明:采用提出的方法能够有效评估核电站系统级故障的程度,相较于粒子群优化-支持向量机以及最小二乘支持向量机算法具有更高的回归精度,且抗噪性能良好,保证了故障诊断系统的精度及可靠性。

关键词：核动力装置故障程度评估最小二乘-支持向量机粒子群优化算法运行支持回归模型优化算法数据驱动

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基于深度强化学习的蒸汽发生器水位控制

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哈尔滨工程大学学报 2021年第12期42卷 1754-1761页

作者：张汲宇夏虹彭彬森王志超姜莹莹哈尔滨工程大学核安全与先进核能技术工信部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001

针对蒸汽发生器精确建模困难和低工况下控制性能差的问题,本文提出了一种基于深度强化学习优化的智能分层(IH)控制器。使用串级PI控制器作为初级控制器,用于直接控制水位。高级控制器采用经过深度强化学习优化的智能体控制器,负责实时... 详细信息

针对蒸汽发生器精确建模困难和低工况下控制性能差的问题,本文提出了一种基于深度强化学习优化的智能分层(IH)控制器。使用串级PI控制器作为初级控制器,用于直接控制水位。高级控制器采用经过深度强化学习优化的智能体控制器,负责实时对串级PI的参数进行优化,以便获得更好的控制性能。在高级控制器智能体的训练过程中,通过构建状态信息和奖励函数并采用深度残差神经网络逼近作为Q函数和策略函数的逼近器,获得了较好的泛化性能。结果表明:在不同的功率水平下,智能分层方法不仅对蒸汽发生器水位控制具有良好的跟踪能力,而且还具有很好的抗干扰能力。通过仿真验证了控制器的有效性。

关键词：蒸汽发生器深度强化学习深度确定性策略梯度水位控制状态信息奖励函数评价网络动作网络

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