检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2019年第4期53卷 711-717页

作者：叶逊敏张征明万力清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

本文介绍了核电厂设备的易损性分析方法以及易损性模型的参数化计算方法。对核电厂中的典型储液容器应急补水箱(ASG水箱)使用Housner质量-弹簧简化模型进行了分析。对ASG水箱的各项易损性参数进行了计算,绘制出其易损性曲线,并得出高置... 详细信息

本文介绍了核电厂设备的易损性分析方法以及易损性模型的参数化计算方法。对核电厂中的典型储液容器应急补水箱(ASG水箱)使用Housner质量-弹簧简化模型进行了分析。对ASG水箱的各项易损性参数进行了计算,绘制出其易损性曲线,并得出高置信度低失效概率(HCLPF)值。结果表明:ASG水箱的HCLPF值低于安全停堆地震(SSE)水平,属于抗震能力较低的设备,需在结构上进行加强。

关键词：地震易损性 Housner模型随机性应急补水箱

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双冗余控制器的失效状态分析及面向高可靠度的设计

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清华大学学报（自然科学版） 2017年第4期57卷 399-404页

作者：周树桥李铎清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

冗余控制器广泛应用于核动力设施控制等对可靠度有特殊要求的场合。为有效提高双冗余控制器的可靠度,该文首先通过状态分析获得其全面的状态转移图,明确了影响可靠度的2种典型情况:"双主"冲突造成的整机失效和备机失效造成的... 详细信息

冗余控制器广泛应用于核动力设施控制等对可靠度有特殊要求的场合。为有效提高双冗余控制器的可靠度,该文首先通过状态分析获得其全面的状态转移图,明确了影响可靠度的2种典型情况:"双主"冲突造成的整机失效和备机失效造成的冗余功能丧失。其次,针对上述2种情况提出了基于双通信链路的冗余切换方案和从机状态报告机制,以有效避免失效状况的发生。最后,基于Markov链建立了描述双冗余控制器可靠度的理论模型,并依据该模型对冗余控制器在改进前后的可靠度进行了分析评估。评估结果表明:所提方案可将冗余控制器的失效率降低近3个数量级。

关键词：冗余控制器双主冲突失效率可靠度

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核石墨氧化后微观结构观测与分析

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原子能科学技术 2017年第12期51卷 2312-2317页

作者：卢厚地王洪涛金烈吴莘馨周羽清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

针对高温气冷堆中石墨材料在可能出现的事故中的氧化问题,开展了不同氧化程度下IG-11石墨的表面二维电镜扫描观测和三维CT扫描观测实验,分析了石墨氧化后的表面形态特征和内部微结构分布特点。通过试样氧化前后表面灰度概率分布图可知,... 详细信息

针对高温气冷堆中石墨材料在可能出现的事故中的氧化问题,开展了不同氧化程度下IG-11石墨的表面二维电镜扫描观测和三维CT扫描观测实验,分析了石墨氧化后的表面形态特征和内部微结构分布特点。通过试样氧化前后表面灰度概率分布图可知,石墨氧化后由于内部大孔隙的出现,灰度概率分布图由单峰变为双峰。通过分析灰度平均值以及试样分层密度随深度的变化可知,氧化主要发生在距离石墨试样表面1mm的区域内;当氧化失重率较小时,在浅层区域损失的质量所占比重相对更大,而氧化程度较高后反应形成的开孔孔隙网络才逐步深入材料内部。

关键词：石墨氧化 CT扫描微结构

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高温气冷堆示范工程螺旋管式直流蒸汽发生器工程验证试验

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清华大学学报（自然科学版） 2021年第4期61卷 329-337页

作者：李晓伟吴莘馨张作义赵加清雒晓卫清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

研发一种新型蒸汽发生器必须进行一定规模的工程验证试验。清华大学核能与新能源技术研究院在其实验基地建设了高温气冷堆示范工程(HTR-PM)螺旋管式直流蒸汽发生器的工程验证试验回路(engineering test facility for steam generator,ET... 详细信息

研发一种新型蒸汽发生器必须进行一定规模的工程验证试验。清华大学核能与新能源技术研究院在其实验基地建设了高温气冷堆示范工程(HTR-PM)螺旋管式直流蒸汽发生器的工程验证试验回路(engineering test facility for steam generator,ETF-SG)。工程验证试验回路能够模拟HTR-PM运行参数,可对HTR-PM蒸汽发生器一个换热组件进行1∶1的工程验证试验。回路设计热功率10 MW,氦回路设计压力8 MPa,最高设计温度800℃,二回路设计压力18 MPa,最高设计温度600℃。在工程验证试验回路上针对高温气冷堆蒸汽发生器完成了几十项热工水力试验,对蒸汽发生器的温度均匀性、堵管后温度分布及其温度展平调节、热工水力瞬态特性、两相流不稳定性等进行了试验研究,验证了HTR-PM螺旋管式直流蒸汽发生器的热工水力和结构设计,并为其调试、运行、低功率及启停工况参数的确定提供了重要数据和参考。

关键词：高温气冷堆(HTGR) 蒸汽发生器工程验证试验两相流不稳定性温度均匀性

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颗粒-壁面相互作用对石墨粉尘在高温气冷堆蒸汽发生器换热管表面沉积过程的影响

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原子能科学技术 2016年第8期50卷 1369-1374页

作者：魏明哲张易阳吴莘馨雒晓卫清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

石墨粉尘在高温气冷堆蒸汽发生器换热管表面的沉积直接影响一回路放射性分布,因而备受学界和业界的关注。本文采用临界粘附速度模型研究石墨粉尘颗粒的碰壁过程,并将其耦合入蒸汽发生器一次侧的气固两相流模拟计算中,得到了石墨粉尘颗... 详细信息

石墨粉尘在高温气冷堆蒸汽发生器换热管表面的沉积直接影响一回路放射性分布,因而备受学界和业界的关注。本文采用临界粘附速度模型研究石墨粉尘颗粒的碰壁过程,并将其耦合入蒸汽发生器一次侧的气固两相流模拟计算中,得到了石墨粉尘颗粒在换热管束间的输运和沉积规律。结果表明,考虑颗粒-壁面相互作用后,石墨颗粒沉积率显著减小,其与粒径的关系也有所不同。沉积率随粒径的增大先增大后减小,最大沉积率对应粒径约3μm。空间分布规律上,小颗粒迎风第1排管沉积率相对最大,2μm以上颗粒最大沉积率发生在第4-6排管。

关键词：高温气冷堆石墨粉尘沉积蒸汽发生器换热管颗粒-壁面相互作用

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HTR-PM600新燃料贮存容器跌落冲击安全性能

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清华大学学报（自然科学版） 2022年第10期62卷 1668-1674页

作者：郝予琛王金华王海涛刘兵李悦清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

贮存容器是核电厂燃料贮存系统的关键设备之一,在提升过程中可能因为机械故障直接跌落至地面导致容器受损与燃料泄露,因此新燃料贮存容器在设计阶段必须进行跌落安全测试。该文以HTR-PM600新燃料贮存容器为研究对象,采用FEM-DEM耦合方... 详细信息

贮存容器是核电厂燃料贮存系统的关键设备之一,在提升过程中可能因为机械故障直接跌落至地面导致容器受损与燃料泄露,因此新燃料贮存容器在设计阶段必须进行跌落安全测试。该文以HTR-PM600新燃料贮存容器为研究对象,采用FEM-DEM耦合方法模拟内部球床运动规律,计算燃料贮存容器在事故跌落工况下可能产生的最大破坏。计算结果表明:新燃料贮存容器在15m竖直跌落工况下包容边界不会发生破损,楼板不会被穿透,该燃料容器结构设计满足安全要求;冲击载荷下球床压力使得薄壁容器侧板产生最大35.26mm径向膨胀位移量;燃料元件与包容薄板最大瞬时相互作用力为6.295kN,远小于燃料元件破坏强度。

关键词： HTR-PM600 新燃料贮存容器球床自由跌落安全分析

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非能动余热排出系统换热器管外流动组织及其对换热能力影响分析

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原子能科学技术 2015年第11期49卷 2004-2010页

作者：宋宇赵加清李晓伟李笑天吴莘馨清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

对非能动余热排出系统的换热器管外对流换热进行数值分析,比较组织流道和不组织流道时换热器管束外部的流动分布的差异和换热能力的大小,数值计算结果表明,组织流道可优化换热器管外的流动,提高换热器的换热能力。比较分析无流道、有流... 详细信息

对非能动余热排出系统的换热器管外对流换热进行数值分析,比较组织流道和不组织流道时换热器管束外部的流动分布的差异和换热能力的大小,数值计算结果表明,组织流道可优化换热器管外的流动,提高换热器的换热能力。比较分析无流道、有流道和流道出现缝隙对换热能力、阻力和出口温度等的影响。分析结果表明,组织流道会使换热能力增加约20%,阻力增加约1倍;当流道出现缝隙时,单缝隙对换热器的换热能力影响不大,多缝隙会损失一部分换热量。

关键词：自然循环换热器余热热工水力换热量

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空间堆Brayton系统旁路阀功率快速调节特性

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清华大学学报（自然科学版） 2023年第8期63卷 1282-1290页

作者：马文魁叶萍曲新鹤杨小勇清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

长寿命、高能量密度和高效率的动力系统是实现未来太空探索目标的必要条件,空间反应堆耦合Brayton系统是兆瓦级空间动力系统的最佳选择之一。功率控制特性是满足系统安全高效运行的关键。该文建立了空间堆Brayton系统动态模型,研究了旁... 详细信息

长寿命、高能量密度和高效率的动力系统是实现未来太空探索目标的必要条件,空间反应堆耦合Brayton系统是兆瓦级空间动力系统的最佳选择之一。功率控制特性是满足系统安全高效运行的关键。该文建立了空间堆Brayton系统动态模型,研究了旁路阀控制下系统的升、降功率特性。结果发现:当载荷变化时,旁路阀控制可快速改变系统局部流量;叶轮机械工况、涡轮和压气机功率及系统电功率能快速响应空间设备的用电需求和负载变化作出相应改变;同时,系统载荷变化导致转动部件对轴的扭矩失衡,容易出现超速事故,旁路控制降低涡轮的输出功率,可有效避免转轴超速的风险。在此基础上,研究了旁路阀开度的敏感性影响,结果发现:系统低压侧和辐射散热回路对旁路阀控制引起的参数扰动最为敏感。旁路阀开度增加后,压气机出口高压气体与涡轮出口低压气体混合,使低压侧管道和部件压力升高;辐射器散热功率增加导致散热回路温度升高,因而辐射器需要更大的散热能力。本研究为空间堆Brayton系统的安全稳定运行提供了参考。

关键词：空间堆闭式Brayton循环旁路阀功率控制

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高温气冷堆螺旋管式直流蒸汽发生器螺旋管流动阻力测量

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原子能科学技术 2015年第B05期49卷 259-264页

作者：李晓伟赵加清吴莘馨雒晓卫何树延清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

为验证高温气冷堆蒸汽发生器实验本体螺旋管流动阻力的一致性,搭建了以压缩空气为工质的阻力测量系统。详细探讨了空气可压缩性对阻力测量准确性的影响。提出了线性平均法和积分法两种数据处理方法,且数据处理过程中需要考虑动压修正。... 详细信息

为验证高温气冷堆蒸汽发生器实验本体螺旋管流动阻力的一致性,搭建了以压缩空气为工质的阻力测量系统。详细探讨了空气可压缩性对阻力测量准确性的影响。提出了线性平均法和积分法两种数据处理方法,且数据处理过程中需要考虑动压修正。对比分析了两种数据处理方法的准确性,分析了不同工况下动压修正对测量结果的影响。用光滑直管经验公式验证了测量系统及数据处理方法的准确性及重复性。然后对蒸汽发生器实验本体第5层共9根螺旋管的阻力进行了测量,结果表明9根螺旋管间阻力系数相对偏差最大为5%。经过对不同影响因素进行分析,结果认为主要影响因素为管内径偏差。螺旋管内层流向湍流的转捩雷诺数与直管不同,高温气冷堆蒸汽发生器实验本体第5层螺旋管的层流向湍流的转捩雷诺数约为6 000。

关键词：高温气冷堆蒸汽发生器螺旋管阻力系数

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针对裂尖变形场测量的包络单元局部数字图像相关方法

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光学学报 2022年第1期42卷 139-146页

作者：杜鉴昕赵加清王海涛孙立斌吴莘馨清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

使用数字图像相关(DIC)方法测量平滑、准确的裂纹尖端位移场和应变场是学术界难题之一。目前常用的方法为基于子区的局部DIC方法,但其子区跨裂纹计算的结果无意义。经过改进的基于子区分割的DIC方法降低了子区内像素点数量,导致精度降... 详细信息

使用数字图像相关(DIC)方法测量平滑、准确的裂纹尖端位移场和应变场是学术界难题之一。目前常用的方法为基于子区的局部DIC方法,但其子区跨裂纹计算的结果无意义。经过改进的基于子区分割的DIC方法降低了子区内像素点数量,导致精度降低。提出一种基于Hermite单元的局部DIC(HELDIC)方法,依次分块计算感兴趣区域(ROI),利用较大单元包络分块区域剔除单元边界精度较低的数据,通过调整Hermite单元位置使得剔除的数据量最少,再使用所提改进的逐点最小二乘(PLS)方法平滑分块的位移场并得到应变场,从而提高裂纹尖端应变场的平滑度和精确度。实验结果表明,所提方法与传统局部DIC方法相比获得的变形场距离裂纹尖端及裂纹面更近,且在给定的单元和子区大小下的应变场平均误差降低30%以上,是计算裂尖变形场的有效方法。

关键词：测量数字图像相关裂纹尖端变形场 Hermite单元

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