检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2019年第8期53卷 1459-1465页

作者：孟涛赵富龙程坤何宇豪谭思超哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

为满足未来空间探测活动的大功率用电及轻质量载荷需求,以美国、俄罗斯空间气冷反应堆方案为基础,提出一个亚MW级空间气冷堆堆芯初步设计方案,并使用蒙特卡罗程序对该方案进行堆芯物理计算与分析,给出几种典型工况下的堆芯反应性以及中... 详细信息

为满足未来空间探测活动的大功率用电及轻质量载荷需求,以美国、俄罗斯空间气冷反应堆方案为基础,提出一个亚MW级空间气冷堆堆芯初步设计方案,并使用蒙特卡罗程序对该方案进行堆芯物理计算与分析,给出几种典型工况下的堆芯反应性以及中子分布特征。计算结果表明,该设计方案可满足反应堆的安全性要求,能实现紧急停堆,并可保证在堆芯被水淹没等设计基准事故条件下维持反应堆次临界,确保反应堆安全。此外,通过在堆芯局部燃料棒中添加热中子吸收材料,对堆芯径向功率分布进行优化,以展平径向功率分布。

关键词：空间气冷堆空心燃料中子分布特征

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自然循环棒束形通道流动不稳定性起始点研究

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原子能科学技术 2020年第2期54卷 242-249页

作者：李宗洋高璞珍王强林宇琦阿不都赛米·亚库甫哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

针对自然循环条件下3×3棒束形通道内流动不稳定性起始点(OFI)进行了实验和RELAP5数值模拟研究。通过对实验数据进行处理,得出了计算自然循环条件下棒束形通道内OFI对应的热流密度的经验关系式,计算的最大相对误差为20.10%。运用驱... 详细信息

针对自然循环条件下3×3棒束形通道内流动不稳定性起始点(OFI)进行了实验和RELAP5数值模拟研究。通过对实验数据进行处理,得出了计算自然循环条件下棒束形通道内OFI对应的热流密度的经验关系式,计算的最大相对误差为20.10%。运用驱动力方法分析了OFI的产生原因,计算结果表明:棒束形通道加热段出口处因过冷沸腾产生气泡,使得自然循环冷热段密度差大幅增大,进而使总驱动力增大,最终促使了OFI的产生。RELAP5对于低压自然循环OFI计算适用性好,其对OFI的计算结果较实验结果更不保守。

关键词：自然循环棒束形通道流动不稳定性起始点驱动力 RELAP5

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水平分布双气泡运动特性的可视化实验

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高校化学工程学报 2019年第3期33卷 557-563页

作者：黄莹高璞珍徐鹏王超群钱旭梁哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

为了研究双孔喷气工况下,孔径及孔间距对气泡的影响规律,通过可视化实验方法研究双孔壁面逸出气泡的运动特性,对不同孔径及孔间距情况下的两列气泡的运动轨迹、气泡脱离尺寸、气泡速度进行分析,并与单孔气泡生成及运动特性进行对比,得... 详细信息

为了研究双孔喷气工况下,孔径及孔间距对气泡的影响规律,通过可视化实验方法研究双孔壁面逸出气泡的运动特性,对不同孔径及孔间距情况下的两列气泡的运动轨迹、气泡脱离尺寸、气泡速度进行分析,并与单孔气泡生成及运动特性进行对比,得到孔口间距及孔口直径对气泡的影响规律。实验结果表明,当两列气泡并排上升时,两气泡之间距离并不会保持恒定,而是会出现相互靠近远离再靠近的循环震荡过程,且孔间距越小,气泡上升时所伴随的左右震荡的振幅越大;在孔径及气体流量均相同时,孔间距越小,脱离尺寸越小,气泡最终的稳定速度越小;当孔间距及气体流量均相同时,孔径越大,气泡的脱离尺寸越大,脱离尺寸与单孔情况的差值越大,气泡最终的稳定速度越大。

关键词：气泡两相流可视化实验气泡轨迹双孔出泡

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强迫转自然循环一体化压水堆协调控制策略

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哈尔滨工程大学学报 2019年第10期40卷 1723-1728页

作者：张博文彭敏俊成守宇哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

一体化压水堆系统使用直流蒸汽发生器,通常具有强烈的耦合特性和复杂的非线性,强迫循环转自然循环过程引入大的冷却剂平均温度设定值变化不利于系统控制和反应堆安全。针对以上问题,本文提出一种先进的协调控制策略来实现强迫循环转自... 详细信息

一体化压水堆系统使用直流蒸汽发生器,通常具有强烈的耦合特性和复杂的非线性,强迫循环转自然循环过程引入大的冷却剂平均温度设定值变化不利于系统控制和反应堆安全。针对以上问题,本文提出一种先进的协调控制策略来实现强迫循环转自然循环过程的自动控制,并改善其动态特性。依据模糊逻辑理论,采用协调控制器协调2种底层控制器,分别为模糊控制器和PID控制器,实现反应堆功率控制系统、稳压器压力控制系统和给水控制系统的协调控制。针对强迫循环转自然循环的过渡工况,将常规PID控制策略作为协调控制策略的对比方案。仿真结果表明:本文所提出的协调控制策略优于常规PID控制策略,能够更快速、平稳地实现强迫循环到自然循环的工况转换,有利于提高核动力装置的机动性和灵活性。

关键词：协调控制模糊逻辑模糊控制器 PID控制器强迫循环转自然循环一体化压水堆

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核动力装置运行数据的特征提取方法研究

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原子能科学技术 2020年第3期54卷 488-495页

作者：彭彬森夏虹朱少民彭敏俊刘永阔马心童哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

随着传感器技术的发展,核动力装置能采集和监测的运行参数越来越多,这不仅加大了操纵员的负担,而且提升了监测系统的负载。考虑到大多数参数之间具有相关性且部分参数是冗余参数,其中的有效信息可用少数参数表达,因此提出了运用机器学... 详细信息

随着传感器技术的发展,核动力装置能采集和监测的运行参数越来越多,这不仅加大了操纵员的负担,而且提升了监测系统的负载。考虑到大多数参数之间具有相关性且部分参数是冗余参数,其中的有效信息可用少数参数表达,因此提出了运用机器学习方法稀疏自动编码器对核动力装置的运行参数进行特征提取,然后将提取的特征数据应用到状态监测中。结果表明,在测试样本数据中分别包含单一正常工况数据和多种正常工况数据情况下,经过特征提取后的数据不仅能提升状态监测的精度,而且还能减少计算资源,这对提升核动力装置的安全性具有重要的指导意义。

关键词：核动力装置特征提取稀疏自动编码器人工智能状态监测

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基于iForest-Adaboost的核电厂一回路故障诊断技术研究

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核动力工程 2020年第3期41卷 208-213页

作者：艾鑫刘永阔蒋利平夏虹周馨萩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

传统的故障诊断方法如主元分析方法与BP神经网络等在复杂非线性系统中存在泛化能力较差、故障识别准确度较低的问题。而孤立森林(iForest)算法使用孤立树划分思想识别异常数据,可适用于非线性系统的状态监测;Adaboost算法是一种基于组... 详细信息

传统的故障诊断方法如主元分析方法与BP神经网络等在复杂非线性系统中存在泛化能力较差、故障识别准确度较低的问题。而孤立森林(iForest)算法使用孤立树划分思想识别异常数据,可适用于非线性系统的状态监测;Adaboost算法是一种基于组合分类思想的提升算法,可通过多个弱分类器的叠加,使整体算法具有较好的泛化能力。因此采用i Forest算法与Adaboost算法建立iForest-Adaboost核电厂一回路故障诊断系统,使用GSE实时仿真平台与福清核电站一号机组仿真数据测试。测试结果表明,iForest算法相比于主元分析与QTA阈值法可以更快识别出系统异常,Adaboost算法相比于BP神经网络与支持向量机方法具有更高的故障识别准确率。

关键词：核电站一回路故障诊断孤立森林(iForest)算法 Adaboost算法

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倾斜、摇摆对矩形通道内泡状流局部界面参数分布的影响

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核动力工程 2014年第5期35卷 83-88页

作者：闫超星阎昌琪孙立成幸奠川王洋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

借助高速摄像机,对倾斜和摇摆条件下矩形通道(43 mm×3.25 mm×2000 mm)内泡状流局部界面参数的横向分布特性进行实验研究,包括局部气泡比例、空泡份额及界面面积浓度(IAC)。实验结果表明,竖直、倾斜及摇摆条件下,局部气泡比例... 详细信息

借助高速摄像机,对倾斜和摇摆条件下矩形通道(43 mm×3.25 mm×2000 mm)内泡状流局部界面参数的横向分布特性进行实验研究,包括局部气泡比例、空泡份额及界面面积浓度(IAC)。实验结果表明,竖直、倾斜及摇摆条件下,局部气泡比例、空泡份额及IAC三者的横向分布形状相类似。竖直静止及摇摆至竖直位置时,通道内中间较大范围内各局部参数变化缓慢,在xi/(w/2)=±0.5(xi为以通道宽边中心轴线为原点到窄边内壁面的距离,w为宽边尺寸)附近出现峰值;随着倾斜和摇摆角度的增大,下壁面附近峰值被削弱,上壁面附近峰值被加强。实验摇摆参数范围内,摇摆时局部参数的横向分布与实验段倾斜至相同角度时的分布十分相近;主要原因为在横向上摇摆引起附加惯性浮力远小于气泡受到的浮力。

关键词：泡状流矩形通道倾斜摇摆运动界面参数分布

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基于深度确定性策略梯度算法的自适应核反应堆功率控制器设计

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原子能科学技术 2024年第5期58卷 1076-1083页

作者：刘永超李桐成以恒王博高璞珍谭思超田瑞峰哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室黑龙江哈尔滨150001 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

核电厂需要大量控制系统来实现系统有效控制与安全运行,其中核电站堆芯是放射性核燃料热源的关键部件,反应堆功率控制关系到核电厂运行的安全性与经济性。为解决传统PID控制器难以准确应对非线性、大功率范围的功率控制问题,本研究以某... 详细信息

核电厂需要大量控制系统来实现系统有效控制与安全运行,其中核电站堆芯是放射性核燃料热源的关键部件,反应堆功率控制关系到核电厂运行的安全性与经济性。为解决传统PID控制器难以准确应对非线性、大功率范围的功率控制问题,本研究以某压水堆核电厂为对象推导并建立了反应堆堆芯模型,采用基于策略梯度的深度强化学习方法与PID控制器结合建立的自适应控制器进行功率控制仿真。仿真结果表明:相较于传统PID控制器,所设计的基于深度确定性策略梯度算法的自适应功率控制器,响应速度更快、控制精度与稳定性更高,同时具有较高的鲁棒性,可以准确快速地控制堆芯功率,跟踪负荷变化。

关键词：功率控制强化学习深度学习自适应控制器

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自然循环流动沸腾逆流实验研究

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哈尔滨工程大学学报 2019年第9期40卷 1589-1594页

作者：陈先兵高璞珍王强王忠乙黄莹哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

为了研究加热通道中逆流的特征和机理,本文进行了低压高入口过冷度下的自然循环实验。通过采用逐渐增加实验热流密度的方法,在自然循环流动沸腾实验中识别了3种自然循环模式:稳态自然循环、流动不稳定性(无逆流)和逆流。对比实验热流密... 详细信息

为了研究加热通道中逆流的特征和机理,本文进行了低压高入口过冷度下的自然循环实验。通过采用逐渐增加实验热流密度的方法,在自然循环流动沸腾实验中识别了3种自然循环模式:稳态自然循环、流动不稳定性(无逆流)和逆流。对比实验热流密度和经验关系式计算的临界热流密度预测值,解释了逆流的机理:流动不稳定性诱发了间歇干涸型沸腾临界,间歇干涸导致了逆流的产生。分析了自然循环工况和回路结构对逆流的影响,并结合实验段出口水温波动、壁温分布和间歇干涸的发生建立了流动不稳定性工况下实验段内的流型,单相流体和两相混合物的交替通过加热段出口。本文给出不同热流密度下的自然循环模式,可为自然循环系统的设计和安全分析提供参考。

关键词：自然循环流动沸腾不稳定性逆流间歇干涸临界热流密度两相流常规通道流型

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GPU加速MOC输运计算性能分析研究

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原子能科学技术 2020年第1期54卷 103-111页

作者：宋佩涛张志俭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

特征线方法(MOC)在求解堆芯规模中子输运方程时面临计算时间长的问题,加速和并行算法是目前研究的热点。基于MOC在特征线和能群层面的并行特性,采用统一计算设备构架(CUDA)编程规范,实现了基于图形处理器(GPU)的并行二维MOC算法。测试... 详细信息

特征线方法(MOC)在求解堆芯规模中子输运方程时面临计算时间长的问题,加速和并行算法是目前研究的热点。基于MOC在特征线和能群层面的并行特性,采用统一计算设备构架(CUDA)编程规范,实现了基于图形处理器(GPU)的并行二维MOC算法。测试了菱形差分和步特征线法分别在双精度、混合精度及单精度浮点运算下的计算精度、效率及GPU加速效果。采用性能分析工具对GPU程序性能进行了分析,识别了程序性能瓶颈。结果表明:菱形差分和步特征线法在不同浮点运算精度下均表现出良好的计算精度;相比于CPU单线程计算,GPU加速效果在双精度和单精度情况下分别达到35倍和100倍以上。

关键词： GPU加速特征线方法中子输运计算统一计算设备构架性能分析

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