检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2025年第2期59卷 422-428页

作者：王梦琪郑征梅其良彭超高静周岩上海核工程研究设计院股份有限公司上海200233

本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化... 详细信息

本文基于第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)开展了多目标屏蔽智能优化方法研究。以乏燃料运输船舶为对象,采用多目标智能优化程序建立一维离散纵标计算模型,针对舱盖上方区域屏蔽结构(混凝土和聚乙烯厚度)进行优化设计,最终得到1组优化的屏蔽方案。基于优化后的屏蔽方案,建立真实的三维蒙特卡罗计算模型,和基于混凝土、聚乙烯或含硼硅树脂的方案进行对比,评估优化方案的屏蔽效果。评价指标包括屏蔽厚度、重量、总剂量率和价格等。结果显示,基于所开发的多目标屏蔽智能优化方法优化得到的方案各有特点,包含了多个优选的方案,为设计者提供了更丰富的选择。

关键词：多目标优化算法屏蔽乏燃料运输船舶第3代非支配排序遗传算法

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压水堆国产SA-508-Ⅲ-1钢环境影响疲劳试验研究和预测模型开发

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原子能科学技术 2025年第1期59卷 151-159页

作者：沈睿刘畅唐力晨王秉熙上海核工程研究设计院股份有限公司上海200233

对压水堆核电厂一回路设备用国产SA-508 Gr.3 Cl.1低合金钢(简称SA-508-Ⅲ-1钢)进行室温和320℃空气环境,以及模拟压水堆一回路水环境下的疲劳性能试验研究,获得国产SA-508-Ⅲ-1钢在空气环境下的疲劳寿命最佳拟合曲线(平均曲线)。在此... 详细信息

对压水堆核电厂一回路设备用国产SA-508 Gr.3 Cl.1低合金钢(简称SA-508-Ⅲ-1钢)进行室温和320℃空气环境,以及模拟压水堆一回路水环境下的疲劳性能试验研究,获得国产SA-508-Ⅲ-1钢在空气环境下的疲劳寿命最佳拟合曲线(平均曲线)。在此基础上,对影响国产SA-508-Ⅲ-1钢在压水堆核电厂一回路水环境下疲劳性能的应变速率、温度和溶解氧含量等参数的影响规律进行研究,获得各影响参数的影响函数方程。基于获得的各影响参数的函数方程,建立国产SA-508-Ⅲ-1钢的环境影响疲劳修正因子F_(en)预测模型。本文获得的压水堆核电厂一回路水环境下国产SA-508-Ⅲ-1钢的疲劳寿命都位于95%置信度限值(10^(±2σ))范围内,验证了本文预测模型的有效性。同时,本文获得的压水堆核电厂一回路水环境下国产SA-508-Ⅲ-1钢的疲劳寿命与美国阿贡国家实验室(ANL)模型所预测的寿命相比,也都位于95%置信度限值(10^(±2σ))范围内,说明ANL模型可用于国产SA-508-Ⅲ-1钢的疲劳寿命预测。本文获得的国产SA-508-Ⅲ-1钢的环境影响疲劳预测模型与ANL模型相比,更适用于国产SA-508-Ⅲ-1钢的寿命预测,为国内第3代核电厂一回路设备考虑压水堆一回路水环境影响的疲劳设计提供参考。

关键词：压水堆核电厂 SA-508-Ⅲ-1钢环境影响疲劳 F_(en) 预测模型

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基于多次碰撞源的离散纵标射线效应减弱方法研究

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核动力工程 2025年第1期46卷 36-40页

作者：郑征李翔梅其良黎辉王梦琪上海核工程研究设计院股份有限公司上海200233

本研究旨在探讨通过蒙特卡罗(MC)方法计算多次碰撞源分布,以减轻离散纵标(SN)方法中的射线效应,尤其是在处理包含局部源、低密度或真空区域的模型时。采用MC方法计算多次碰撞源分布,并利用Kobayashi基准题对多次碰撞源和首次碰撞源的射... 详细信息

本研究旨在探讨通过蒙特卡罗(MC)方法计算多次碰撞源分布,以减轻离散纵标(SN)方法中的射线效应,尤其是在处理包含局部源、低密度或真空区域的模型时。采用MC方法计算多次碰撞源分布,并利用Kobayashi基准题对多次碰撞源和首次碰撞源的射线效应减弱方法进行了初步验证和分析。通过混合并行技术(消息传递接口MPI+开放式多处理器OpenMP)提高计算效率,减少负载不平衡问题。研究表明,MC多次碰撞源方法在抑制SN方法中局部源问题的射线效应方面表现优异,能够显著减少计算中的非物理震荡,提高计算精度。当碰撞次数达到3次以上时,计算偏差降低至10%以下。此外,采用混合并行技术后,120个线程的并行计算效率达到80%以上。尽管在计算时间上略有不足,该方法在处理复杂几何和物理条件下展现了较大的潜力,是一种有前景的射线效应减弱方法。

关键词：蒙特卡罗离散纵标多次碰撞源首次碰撞源射线效应混合并行

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基于粒子输运-活化计算-智能优化的三向耦合计算方法研究

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核动力工程 2025年第2期46卷 217-221页

作者：郑征王梦琪梅其良黎辉上海核工程研究设计院股份有限公司上海200233

现有屏蔽设计优化技术通常依赖设计者的经验,其效率低,不确定性大。为了提高屏蔽设计效率,本文结合多目标优化算法和辐射屏蔽计算开展屏蔽设计,开发了基于粒子输运-活化计算-智能优化的三向耦合计算程序,并基于本文构造的屏蔽计算模型... 详细信息

现有屏蔽设计优化技术通常依赖设计者的经验,其效率低,不确定性大。为了提高屏蔽设计效率,本文结合多目标优化算法和辐射屏蔽计算开展屏蔽设计,开发了基于粒子输运-活化计算-智能优化的三向耦合计算程序,并基于本文构造的屏蔽计算模型进行了验证。数值计算结果表明,基于离散纵标方法和遗传算法的屏蔽设计优化方法可以实现屏蔽材料体积、屏蔽材料质量、停堆后活化剂量率和正常运行剂量率等多个目标的同时优化。

关键词：离散纵标遗传算法多目标优化屏蔽设计

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铅铋堆全厂断电事故下二次侧非能动余热排出系统特性研究

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核动力工程 2024年第4期45卷 32-37页

作者：钱雅兰林千杨子江陈康詹文辉汤春桃杨波上海核工程研究设计院股份有限公司上海200233

以俄罗斯SVBR-100铅铋堆二次侧非能动余热排出系统(PRHRS)为研究对象,采用RELAP5/MOD4.0程序建模开展全厂断电(SBO)事故下PRHRS的余热排出能力评价和参数敏感性分析。研究结果表明,在整个SBO事故中,关键参数燃料包壳峰值温度最高为816.3... 详细信息

以俄罗斯SVBR-100铅铋堆二次侧非能动余热排出系统(PRHRS)为研究对象,采用RELAP5/MOD4.0程序建模开展全厂断电(SBO)事故下PRHRS的余热排出能力评价和参数敏感性分析。研究结果表明,在整个SBO事故中,关键参数燃料包壳峰值温度最高为816.35K,未超过安全限值,PRHRS能够及时导出堆芯余热;通过增大PRHRS水箱内置冷凝换热器换热面积可以增强PRHRS的余热排出能力。本研究建立的铅铋堆二次侧PRHRS安全分析模型和评价方法,可为我国铅铋堆PRHRS的设计和应用提供技术参考。

关键词：铅铋堆非能动余热排出系统(PRHRS) 全厂断电(SBO)事故 RELAP5/MOD4.0

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耐事故燃料UN芯块研究进展和发展趋势

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核动力工程 2024年第S01期45卷 130-137页

作者：陈向阳丁阳丁捷李聪张鑫涛上海核工程研究设计院股份有限公司上海200233

UN芯块是一种高铀密度、高热导芯块,是一种潜在耐事故燃料芯块。本文从制备工艺和物理性能、环境相容性、辐照性能、芯块-包壳相互作用以及经济性和安全性5个方面对UN芯块研究进展进行了总结。研究结果表明在压水堆中使用UN芯块对提升... 详细信息

UN芯块是一种高铀密度、高热导芯块,是一种潜在耐事故燃料芯块。本文从制备工艺和物理性能、环境相容性、辐照性能、芯块-包壳相互作用以及经济性和安全性5个方面对UN芯块研究进展进行了总结。研究结果表明在压水堆中使用UN芯块对提升反应堆安全性利大于弊,总体上有利于促进堆芯事故工况下的安全性,具有降低芯块运行温度、减少事故下储能释放的显著特点,需要解决的主要问题是抗水腐蚀性能差和^(15)N富集成本高,对于提升抗水腐蚀和抗氧化性能的可能解决方案包括掺杂或添加抗氧化成分,高成本问题需要降低^(15)N富集成本。本综述较为全面地总结了UN芯块整体研究进展和发展趋势,对于理解其作为抗耐事故燃料芯块的可行性和存在问题提供参考。

关键词： UN 耐事故燃料研究进展

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蒸汽发生器二次侧下部流场与排污试验

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核动力工程 2024年第2期45卷 193-198页

作者：黄俊应秉斌郑明光上海核工程研究设计院股份有限公司上海200233

位于核电厂蒸汽发生器(SG)管板内的下部排污结构能吸出管板二次侧表面的泥渣并将其排出。为了能合理设计该排污结构并提升排污效率,本文基于非能动大型先进压水堆(CAP1400)的SG设计原型结构,按照1∶4比例设计了排污试验体,以模拟SG下部... 详细信息

位于核电厂蒸汽发生器(SG)管板内的下部排污结构能吸出管板二次侧表面的泥渣并将其排出。为了能合理设计该排污结构并提升排污效率,本文基于非能动大型先进压水堆(CAP1400)的SG设计原型结构,按照1∶4比例设计了排污试验体,以模拟SG下部的管板、传热管等部件。通过对下部流场进行计算流体动力学(CFD)计算并与排污试验的结果进行对比,进一步掌握近管板表面区域的流体流动特征。本试验通过研究SG近管板区域流体流动特征及泥渣分布规律、测量试验体各部件压降、对比SG单边和双边排污结构的设计,为减少淤泥集结、改进设计提供依据。研究发现,单/双边排污结构排污性能基本相同,单边排污结构即可将试验体内泥渣颗粒有效排出。

关键词：蒸汽发生器(SG) 下部流场排污试验

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一种适用范围更广的核主泵惰转计算方法

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核动力工程 2023年第6期44卷 231-236页

作者：钟云周文霞上海核工程研究设计院有限公司上海200240

采用成熟的RELAP数值计算模型研究了基于相似理论的惰转转速和惰转流量理论公式的适用范围,进而首次提出了一种适用范围更广的核主泵惰转计算方法。基于相似理论的惰转转速理论公式基本适用于初始动能比(ε)<3时的工况;惰转流量理论... 详细信息

采用成熟的RELAP数值计算模型研究了基于相似理论的惰转转速和惰转流量理论公式的适用范围,进而首次提出了一种适用范围更广的核主泵惰转计算方法。基于相似理论的惰转转速理论公式基本适用于初始动能比(ε)<3时的工况;惰转流量理论公式适用于ε<0.3时的工况。在ε≥0.3时,惰转过程流量、转矩、扬程和ε特性偏离相似工况,导致惰转转速和惰转流量理论公式的假设前提不成立,故理论公式计算结果产生较大偏差。一般压水堆核电厂反应堆冷却剂回路、主泵试验台架的ε<0.3,惰转转速和惰转流量理论公式均适用,计算误差总体上不超过10%,且惰转转速计算误差小于惰转流量计算误差。本文提出了用于ε≥0.3情况的惰转流量理论公式修正公式,拓展了惰转理论公式的应用范围,可用于新型反应堆的研发。

关键词：主泵惰转理论公式适用范围

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CRDM承压壳体多故障模式下的动态可靠性分析

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核动力工程 2023年第1期44卷 118-123页

作者：陈鹏朱翊洲张锴谢永诚上海核工程研究设计院有限公司上海200233

为研究控制棒驱动机构(CRDM)的结构可靠性规律,考虑CRDM承压壳体的多失效模式,根据应力强度干涉理论建立与CRDM步跃动作次数相关的结构动态可靠性模型。用顺序统计量描述强度失效模式下应力幅值的动态分布模型,基于Miner累积损伤理论和... 详细信息

为研究控制棒驱动机构(CRDM)的结构可靠性规律,考虑CRDM承压壳体的多失效模式,根据应力强度干涉理论建立与CRDM步跃动作次数相关的结构动态可靠性模型。用顺序统计量描述强度失效模式下应力幅值的动态分布模型,基于Miner累积损伤理论和疲劳等效应力分布模型建立结构疲劳寿命和累积损伤分布与步跃冲击载荷作用次数的关系。研究结果表明,在步跃冲击载荷作用下,承压壳体前期的结构可靠度主要由强度失效模式的可靠度决定,当步跃动作达到一定次数时,疲劳失效模式的失效率开始显著增大;相对于疲劳失效模式,强度失效模式的可靠度对应力均值的变化更加敏感。该结果可对CRDM承压壳体的可靠性设计和维修管理提供参考。

关键词：控制棒驱动机构(CRDM) 应力强度干涉理论累积损伤疲劳可靠性动态可靠性

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考虑自诊断的反应堆保护系统停堆功能可靠度评估模型研究

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核动力工程 2023年第2期44卷 159-165页

作者：王明洋张蔚徐冬苓程玉玉郑明光上海核工程研究设计院有限公司上海200233

“在线自诊断”作为数字化仪控系统的重要特征,对核电厂反应堆保护系统(RPS)停堆功能的可靠性分析具有重要作用。通过分析自诊断对人因、定期试验等因素的影响,建立设备级误动模型;以典型RPS TX为例,通过马尔科夫方法建立动态的TX序列... 详细信息

“在线自诊断”作为数字化仪控系统的重要特征,对核电厂反应堆保护系统(RPS)停堆功能的可靠性分析具有重要作用。通过分析自诊断对人因、定期试验等因素的影响,建立设备级误动模型;以典型RPS TX为例,通过马尔科夫方法建立动态的TX序列级和系统级模块误动模型;利用系统级模块误动模型定量计算TX停堆功能可靠度与自诊断的关系。通过定性分析与定量计算论证了综合考虑自诊断对RPS停堆功能可靠性分析的必要性,为后续国内RPS停堆功能的可靠性评价提供了借鉴。

关键词：反应堆保护系统(RPS) 自诊断系统可靠度误动作可靠度模型马尔科夫方法失效率

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