检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2021年第1期42卷 23-27页

作者：王一浒卢川丛腾龙陈衣然辛素芳黄慧剑徐良剑巫英伟西安交通大学核科学与技术学院西安710049 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 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

自然循环U型管蒸汽发生器(UTSG)在一次侧处于自然循环工况下其部分U型管可能会出现倒流现象,这对自然循环带来不利影响。本文通过理论分析UTSG的U型管的水动力学曲线,获得U型管内发生流动不稳定时的临界压降与管长的关系,并利用系统分... 详细信息

自然循环U型管蒸汽发生器(UTSG)在一次侧处于自然循环工况下其部分U型管可能会出现倒流现象,这对自然循环带来不利影响。本文通过理论分析UTSG的U型管的水动力学曲线,获得U型管内发生流动不稳定时的临界压降与管长的关系,并利用系统分析程序RELAP5进行数值验证,验证结果表明:当管长增加时,临界压降呈先减后增的趋势,即小型的UTSG的最短U型管先出现倒流,而大型的UTSG最长管先出现倒流。所得结论解释了不同的仿真模拟研究得到的倒流管的分布不同的现象,为UTSG管内倒流及其管空间分布的预测提供理论依据。

关键词： U型管蒸汽发生器(UTSG) 倒流 RELAP5 流动不稳定判别准则

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方腔内液态金属钠自然对流换热特性数值分析

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原子能科学技术 2012年第3期46卷 305-309页

作者：曾和义董化平郭赟哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨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 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成都610041

对方腔内液态金属钠层流自然对流换热过程进行了数值模拟,着重分析了不同热边界条件下瑞利数对方腔自然对流换热过程的影响,得到了腔体局部换热系数分布特点及规律。结果表明,当瑞利数较大时,如大于103,瑞利数对方腔内液态金属钠自然对... 详细信息

对方腔内液态金属钠层流自然对流换热过程进行了数值模拟,着重分析了不同热边界条件下瑞利数对方腔自然对流换热过程的影响,得到了腔体局部换热系数分布特点及规律。结果表明,当瑞利数较大时,如大于103,瑞利数对方腔内液态金属钠自然对流换热过程的影响非常显著。随着瑞利数逐渐减小,无论是腔体侧边换热系数,还是腔体底边换热系数,均与纯导热情况下计算结果间的偏差逐渐减小,表明腔内换热机理逐渐以导热过程为主。

关键词：液态金属钠方腔自然对流换热数值模拟

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^(238)U非均匀共振积分表的可行性分析

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原子能科学技术 2018年第7期52卷 1174-1180页

作者：张乾李颂赵强吴宏春庄坤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 西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049 南京航空航天大学江苏南京211106

随着新一代反应堆设计的复杂化以及共振计算精度要求的提升,有必要在多群数据库中引入非均匀共振积分表来提升共振计算精度。对不同方案制作的238 U核素非均匀共振积分表在嵌入式共振计算方法中的应用进行了精度分析,分析结果表明,慢化... 详细信息

随着新一代反应堆设计的复杂化以及共振计算精度要求的提升,有必要在多群数据库中引入非均匀共振积分表来提升共振计算精度。对不同方案制作的238 U核素非均匀共振积分表在嵌入式共振计算方法中的应用进行了精度分析,分析结果表明,慢化剂密度与硼浓度是非均匀共振积分在工程应用中必须考虑的因素。根据分析结果,改进了国际上现有的二维非均匀共振积分表,使用四维插值表来覆盖压水堆中可能出现的工况。数值结果表明,改进的238 U非均匀共振积分表提高了共振计算的精度,提高了核数据库的适用性。

关键词：共振计算共振积分非均匀系统多群库

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加/减速流动下棒束通道内速度分布和湍流特性研究

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原子能科学技术 2021年第9期55卷 1692-1699页

作者：李兴王强龙邱金荣侯晓凡谭思超武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430205 西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049 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

事故工况及海洋条件下反应堆处于非稳态工况,堆芯燃料组件内热工水力行为复杂多变,对反应堆安全提出了更高挑战,因此有必要对非稳态下燃料组件内流动换热特性开展研究。基于粒子图像测速(PIV)技术,结合远心镜头和脉冲控制器,实现对燃料... 详细信息

事故工况及海洋条件下反应堆处于非稳态工况,堆芯燃料组件内热工水力行为复杂多变,对反应堆安全提出了更高挑战,因此有必要对非稳态下燃料组件内流动换热特性开展研究。基于粒子图像测速(PIV)技术,结合远心镜头和脉冲控制器,实现对燃料组件内复杂流场的高时空分辨率、长时间的连续测量,获得了流量波动下燃料组件内时空演变的流场结构,分析了棒束通道内速度分布、湍流强度、雷诺应力等瞬时流场信息的空间演变特性。以定常流动下流场分布特性为基准,对比分析了加速度对燃料组件内空间流场分布的贡献特点。实验结果表明:加速流动提高了棒束通道内流层之间的速度梯度,抑制了横向速度和湍流强度;减速流动减弱了棒束通道内流层之间的速度梯度,提高了横向速度和湍流强度。实验结果有助于揭示燃料组件在非稳态条件下的瞬态特性,并为燃料组件的设计和优化奠定基础。

关键词：棒束通道加/减速流动 PIV技术速度分布湍流强度

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双重非均匀子群参数制作研究

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原子能科学技术 2022年第1期56卷 22-30页

作者：黄冬袁媛张乾李颂梁越超西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049 中国核电工程有限公司北京100840 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 海军工程大学核科学技术学院湖北武汉430033 国防科技大学并行与分布处理国防科技重点实验室湖南长沙410073

弥散颗粒燃料元件中燃料颗粒以随机形式弥散在基体中,难以获得确定几何。同时由于共振自屏现象的存在,呈现出一种双重非均匀系统。当前均匀系统产生的共振积分在双重非均匀系统中使用时,会在较低的共振能群产生一定的共振计算误差。为... 详细信息

弥散颗粒燃料元件中燃料颗粒以随机形式弥散在基体中,难以获得确定几何。同时由于共振自屏现象的存在,呈现出一种双重非均匀系统。当前均匀系统产生的共振积分在双重非均匀系统中使用时,会在较低的共振能群产生一定的共振计算误差。为满足现有组件计算程序直接进行双重非均匀性共振计算的需求。基于Sanchez-Pomraning模型下的特征线固定源计算方法,建立一套双重非均匀共振积分表,最后结合子群方法实现随机介质燃料元件的共振计算。数值结果表明,考虑双重非均匀性产生的积分表,在相同的输运条件下和积分表的适用范围内,由子群共振部分对k_(eff)计算带来的绝对偏差能保持在200 pcm内。该工作的意义是对于一些不宜改动的传统组件程序,如HELIOS,通过在线修改共振积分表和子群参数,从而使其直接进行弥散颗粒燃料问题的计算成为可能。

关键词：弥散颗粒燃料共振自屏双重非均匀积分表 Sanchez模型

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STAR-CCM+与一维用户程序耦合方法

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哈尔滨工程大学学报 2020年第11期41卷 1669-1674页

作者：张银星高璞珍何晓强陈冲林宇琦刘怡雯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 海军工程大学核科学技术学院湖北武汉430033 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430064

为了探究棒束通道内的自然循环流动特性,本文采用将三维计算流体动力学(CFD)软件STAR-CCM+与一维用户程序(User Code)耦合的方法进行研究。通过三维软件模拟棒束通道,一维自定义用户程序模拟自然循环回路的方法实现对包含棒束通道的自... 详细信息

为了探究棒束通道内的自然循环流动特性,本文采用将三维计算流体动力学(CFD)软件STAR-CCM+与一维用户程序(User Code)耦合的方法进行研究。通过三维软件模拟棒束通道,一维自定义用户程序模拟自然循环回路的方法实现对包含棒束通道的自然循环系统的模拟。为证明数值模拟结果的准确性,将数值模拟得到的自然循环冷却剂流量和棒束通道内压降结果与实验结果进行比较,结果表明:数值模拟结果与实验值符合较好,证实STAR-CCM+与一维用户程序耦合的计算方法能够很好的预测棒束通道的自然循环流动特性。本文对一维用户程序与三维STAR-CCM+之间的数据交互方法做了说明,为实现一维用户程序与STAR-CCM+耦合研究提供参考。

关键词：棒束通道自然循环数值模拟用户程序 STAR-CCM+ 耦合模拟数据交互流动特性

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竖直环形通道内的湍流混合对流数值分析

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原子能科学技术 2023年第7期57卷 1355-1362页

作者：胡相杰温济铭高璞珍田瑞峰哈尔滨工程大学核科学与技术学院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 中国原子能科学研究院核安全研究所北京102413

自下而上的湍流混合对流在特定工况下表现出独特的传热现象,在工程上受到广泛关注。本文基于CFD方法,对竖直环形通道内的湍流混合对流现象进行了数值模拟研究。计算结果表明,当格拉晓夫数(Gr)较小时,浮升力抑制对流传热,使得混合对流努... 详细信息

自下而上的湍流混合对流在特定工况下表现出独特的传热现象,在工程上受到广泛关注。本文基于CFD方法,对竖直环形通道内的湍流混合对流现象进行了数值模拟研究。计算结果表明,当格拉晓夫数(Gr)较小时,浮升力抑制对流传热,使得混合对流努塞尔数(Nu_(M))低于相同雷诺数(Re)纯强迫对流的努塞尔数(NuF);随着Gr的增加,Nu_(M)逐渐恢复甚至增强。拟合得到了Symolon形式的混合对流传热关联式,并将混合对流现象划分为强迫对流区、混合对流传热抑制区和自然对流传热强化区。混合对流对传热的影响可以归纳为间接效应,即浮升力改变平均速度场,导致湍流的层化或恢复,使得对流传热被抑制或强化。

关键词：竖直环形通道湍流混合对流浮升力数值模拟

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不等温分布下燃料棒径向温度相关238U共振吸收截面计算

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原子能科学技术 2019年第7期53卷 1180-1187页

作者：张乾王超姜荣赵强吴宏春娄磊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 中广核研究院有限公司广东深圳518031 中国科学技术大学工程与应用物理系安徽合肥230026 西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049 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成都610213

为精确预测燃料棒径向不等温分布下的238U共振吸收截面,提出了一种基于求解超细群慢化方程的共振计算方法。该方法通过温度扰动模型,将径向不等温分布对燃料棒能谱的影响分解为每个径向子区对燃料棒能谱的独立影响,从而实现了对不等温... 详细信息

为精确预测燃料棒径向不等温分布下的238U共振吸收截面,提出了一种基于求解超细群慢化方程的共振计算方法。该方法通过温度扰动模型,将径向不等温分布对燃料棒能谱的影响分解为每个径向子区对燃料棒能谱的独立影响,从而实现了对不等温分布下的径向相关共振吸收截面的预测。数值结果表明,以MCNP5统计结果为基准,温度扰动模型对238U共振吸收截面的计算精度相比于传统的均匀碰撞概率超细群方法更高,共振吸收截面的相对偏差在2%以下。温度扰动模型适合进行不等温分布下燃料棒径向的238U共振吸收截面的精确计算。

关键词：不等温分布超细群慢化方程共振吸收截面

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THEATRe和MELCOR程序耦合过程中材料物性参数分析

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中国科技论文在线精品论文 2013年第20期6卷 1986-1991页

作者：石兴伟曹欣荣哈尔滨工程大学核科学与技术学院核安全与仿真技术国防重点学科实验室哈尔滨 150001 环保部核与辐射安全中心北京100082 哈尔滨工程大学核科学与技术学院核安全与仿真技术国防重点学科实验室哈尔滨 150001

由于使用范围的限制,程序间的耦合常面临物性参数适用性问题.为解决程序耦合过程中材料物性参数不匹配问题,通过对程序手册及程序本身的研究,将THEATRe和MELCOR程序中冷却介质物性参数、热构件物性参数和堆芯构件材料的物性参数进行比... 详细信息

由于使用范围的限制,程序间的耦合常面临物性参数适用性问题.为解决程序耦合过程中材料物性参数不匹配问题,通过对程序手册及程序本身的研究,将THEATRe和MELCOR程序中冷却介质物性参数、热构件物性参数和堆芯构件材料的物性参数进行比较分析.结果表明:THEATRe程序无法为MELCOR程序提供高温冷却介质物性参数和全面的堆芯构件材料物性参数,需要拓展高温工况下冷却介质物性表格和堆芯构件材料物性参数,以满足耦合程序对超设计基准事故(beyond design basic accident,BDBA)的模拟.

关键词：核安全 THEATRe MELCOR 程序耦合物性参数

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异构系统三维高保真堆芯中子输运计算程序ALPHA研发进展

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原子能科学技术 2022年第2期56卷 285-295页

作者：张乾梁亮宋佩涛李颂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 浙江大学物理学系浙江近代物理中心先进核能理论与应用实验室浙江杭州310030 西安核创能源科技有限公司陕西西安710077 中国辐射防护研究院山西太原030006 海军工程大学核科学技术学院湖北武汉430033

ALPHA是哈尔滨工程大学核动力仿真研究中心研发的基于异构系统的三维高保真堆芯中子输运计算程序。ALPHA程序基于性能优化的二维特征线装载图形处理单元(GPU)并行计算核心,基于MPI+CUDA混合编程模型实现粗细粒度的异构系统多节点并行并... 详细信息

ALPHA是哈尔滨工程大学核动力仿真研究中心研发的基于异构系统的三维高保真堆芯中子输运计算程序。ALPHA程序基于性能优化的二维特征线装载图形处理单元(GPU)并行计算核心,基于MPI+CUDA混合编程模型实现粗细粒度的异构系统多节点并行并应用通信掩盖优化。ALPHA的共振计算模型采用原创的细群-子群二级离散策略并采用多群求解核心适配异构系统。ALPHA采用MOC-EX实现三维全堆芯中子输运异构并行计算及GPU并行的粗网有限差分加速。数值结果表明,ALPHA程序在保证计算精度的前提下,具备较高的并行效率和一定的可扩展性,有望实现数值反应堆中中子学计算的轻量化与工程化应用。

关键词：异构计算装载图形处理单元中子输运高保真

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