检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2020年第19期69卷 359-367页

作者：孙世峰华北电力大学核科学与工程学院北京102206 华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206

相比于传统基于毛细管或针孔的X射线成像系统,编码孔径成像系统具有结构简单、灵敏度高、扩展性强等优势,使其在X射线荧光成像中极具潜力.本工作应用新型编码孔径成像计算模型,设计了一种基于可分离编码的X射线成像系统.利用Geant4蒙特... 详细信息

相比于传统基于毛细管或针孔的X射线成像系统,编码孔径成像系统具有结构简单、灵敏度高、扩展性强等优势,使其在X射线荧光成像中极具潜力.本工作应用新型编码孔径成像计算模型,设计了一种基于可分离编码的X射线成像系统.利用Geant4蒙特卡罗仿真对系统的性能进行了研究,并根据快速迭代收缩阈值算法进行了图像重建.模拟及分析结果显示,近场成像时,与传统基于卷积模型的成像系统不同,该系统的性能不受准直效应的影响.成像系统的空间分辨率约为65μm,并能够准确地重建出不同能量的线源和形状复杂物体的图像.重建图像的质量受校准时所用X射线能量和物体发射X射线能量的影响,两者差异越小,重建图像的质量越高.三维重建结果显示,系统能够从单次获取的二维投影图像,正确地重建出物体与系统的距离,轴向空间分辨率约为1.1 mm.

关键词：编码孔径 X射线荧光成像蒙特卡洛模拟图像重建

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SA508钢表面临界热流密度强化试验研究

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核动力工程 2020年第5期41卷 30-34页

作者：秦菲刘汉周胡练陈德奇钟达文重庆大学低品位能源利用技术及系统重点实验室重庆400044 华北电力大学北京市非能动核能安全技术实验室北京102206

利用“冷喷涂”多孔涂层制备技术,在反应堆压力容器真实材料SA508Gr3碳钢试验件表面制备了微米尺度多孔涂层。通过可旋转实验装置,在常压下开展了下朝向不同角度条件下池沸腾SA508钢试验件光表面、冷喷涂涂层表面的临界热流密度(CHF)试... 详细信息

利用“冷喷涂”多孔涂层制备技术,在反应堆压力容器真实材料SA508Gr3碳钢试验件表面制备了微米尺度多孔涂层。通过可旋转实验装置,在常压下开展了下朝向不同角度条件下池沸腾SA508钢试验件光表面、冷喷涂涂层表面的临界热流密度(CHF)试验研究,获得了2种表面在不同倾角下的沸腾冷却曲线。试验结果表明,随着倾角的增加,CHF增加;采用涂层表面的CHF始终高于光表面的CHF,CHF强化至少在25%以上;在多次加热和冷却循环后,多孔涂层表面保持足够的强度和稳定性。

关键词：冷喷涂多孔涂层 CHF强化 SA508钢

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初始腐蚀产物对水冷聚变堆源项影响的研究

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核科学与工程 2018年第3期38卷 380-388页

作者：宋文张竞宇李璐许鑫付玉陈义学华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206

水冷聚变反应堆在首次临界之前,会经历一段时间的热工水力和水化学参数的调试,称为预运行阶段。在此期间,冷却回路的金属材料与高温高压且非中性的冷却剂接触过程中,会被氧化而产生初始的腐蚀产物。这些腐蚀产物会沉积在回路内表面,在... 详细信息

水冷聚变反应堆在首次临界之前,会经历一段时间的热工水力和水化学参数的调试,称为预运行阶段。在此期间,冷却回路的金属材料与高温高压且非中性的冷却剂接触过程中,会被氧化而产生初始的腐蚀产物。这些腐蚀产物会沉积在回路内表面,在反应堆物理启动后被中子活化形成活化腐蚀产物(简称ACPs),进而影响反应堆正式运行期间的放射性源项。本文首先依托ACPs源项分析程序CATE和ITER包层冷却回路例题,对初始腐蚀产物的影响进行了定量分析,结果表明:初始腐蚀产物含量越多,反应堆运行相同时间后产生的ACPs比活度越大;与非辐照区的初始腐蚀产物相比,辐照区的初始腐蚀产物对ACPs影响更大。随后,基于经典的浓度差驱动模型,推导了ACPs比活度与初始腐蚀产物的解析关系式,揭露了不同区域初始腐蚀产物对ACPs的影响机理,得到以下定性分析结论:辐照区与非辐照区的初始腐蚀产物对ACPs比活度有一定影响,但影响程度不同,验证了数值解的结论。

关键词：水冷聚变堆预运行初始腐蚀产物源项分析 CATE程序

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基于先进节块法的六边形三维中子物理程序的开发与验证

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原子能科学技术 2022年第2期56卷 351-359页

作者：陆道纲吕思宇隋丹婷郭劲松华北电力大学核科学与工程学院北京102206 非能动核能安全技术北京重点实验室北京102206

六边形燃料组件在液态金属冷却快堆尤其是钠冷快堆中被广泛应用,针对这类堆型的设计与安全分析需要对堆芯中子通量与中子流进行三维全堆芯耦合计算。经过多年发展,目前已有多种解析节块法、积分节块法、节块展开法等先进节块法能在笛卡... 详细信息

六边形燃料组件在液态金属冷却快堆尤其是钠冷快堆中被广泛应用,针对这类堆型的设计与安全分析需要对堆芯中子通量与中子流进行三维全堆芯耦合计算。经过多年发展,目前已有多种解析节块法、积分节块法、节块展开法等先进节块法能在笛卡尔坐标系下较为精确求解多维中子扩散方程。本文通过径向半解析节块法耦合轴向高阶节块展开法的综合节块方法开发了反应堆三维中子物理计算软件SA-HNHEX,并对VVER-440二维、三维基准题进行建模与仿真计算。计算结果与参考值符合较好,初步验证了使用该方法进行反应堆堆芯中子扩散计算的正确性。

关键词：六边形节块法中子扩散方程半解析节块法高阶节块展开法液态金属冷却快堆

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碳化硅复合包壳稳态应力与失效概率分析

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核科学与工程 2021年第4期41卷 810-817页

作者：郝祖龙易柏全王升飞玉宇华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206

碳化硅(SiC)复合包壳是未来轻水堆耐事故燃料包壳候选方案之一。以三层和双层结构SiC包壳为研究对象,研究了稳态工况下SiC包壳的应力分布及失效概率估算问题。基于线弹性力学理论和材料辐照肿胀特性,考虑包壳内外压力差、径向温度梯度... 详细信息

碳化硅(SiC)复合包壳是未来轻水堆耐事故燃料包壳候选方案之一。以三层和双层结构SiC包壳为研究对象,研究了稳态工况下SiC包壳的应力分布及失效概率估算问题。基于线弹性力学理论和材料辐照肿胀特性,考虑包壳内外压力差、径向温度梯度与辐照肿胀三种因素,并引入SiC复合材料假塑性行为,经合理简化后给出了适用于多层结构的包壳应力分布通用模型,通过比较模型解析解与数值模拟结果,验证了多层包壳应力计算模型的有效性。同时讨论了SiC复合包壳的层厚比对材料应力分布的影响。采用Weibull分布模型对寿期末高燃耗工况下的SiC包壳失效概率进行了估算,结果表明,双层SiC包壳的失效概率最低可达10^(-12),明显低于三层SiC包壳的失效概率,有助于SiC结构优化。同时,也验证了停堆工况时的环向和轴向应力激增。

关键词：压水堆碳化硅包壳复合材料应力分布失效概率

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AP1000安全壳冷却水箱长周期地震下晃动特性研究

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核动力工程 2015年第5期36卷 91-95页

作者：曾晓佳陆道纲党俊杰刘雨华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206 中国核电工程有限公司北京100840

长周期地震动会对自振周期较长的结构造成严重危害,对于AP1000顶部的大型重力排水箱,尤其要考虑在低频范围内的晃动情况。对于这一非线性问题,数值模拟具有一定的局限性和复杂性,因此建立实验模型,通过振动台模拟实验,选取与水晃动频率... 详细信息

长周期地震动会对自振周期较长的结构造成严重危害,对于AP1000顶部的大型重力排水箱,尤其要考虑在低频范围内的晃动情况。对于这一非线性问题,数值模拟具有一定的局限性和复杂性,因此建立实验模型,通过振动台模拟实验,选取与水晃动频率一致的正弦三波作为激励,测量不同液深时顶盖各位置的冲击力,并通过与陆道纲提出的计算方法对比,进一步证明了该计算方法的可行性和准确性。同时得出,该计算结果在小振幅晃动时相对偏小,在大振幅晃动时相对偏大,具有一定的保守性。

关键词：非线性正弦三波冲击力

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湿度对矩形窄通道内细颗粒热泳沉积的影响

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上海交通大学学报 2015年第5期49卷 718-724页

作者：周涛杨旭林达平樊昱楠汝小龙华北电力大学核热工安全与标准化研究所北京102206 北京市非能动安全技术重点实验室北京102206

通过建立考虑空气含湿量影响的矩形窄通道模型,利用Fortran软件编程及Fluent软件模拟,研究了矩形窄通道内细颗粒的热泳沉积情况,提出了一种利用Fluent软件计算矩形窄通道内热泳沉积率的方法,并与Fortran编程的计算结果进行比较.结果表明... 详细信息

通过建立考虑空气含湿量影响的矩形窄通道模型,利用Fortran软件编程及Fluent软件模拟,研究了矩形窄通道内细颗粒的热泳沉积情况,提出了一种利用Fluent软件计算矩形窄通道内热泳沉积率的方法,并与Fortran编程的计算结果进行比较.结果表明,随着空气含湿量增大,热泳沉积率增加;在空气含湿量相同的条件下,热泳沉积率随着颗粒直径减小而增大,随着管道内压力增加而减少,随着温度梯度增大而增加;此外,不同粒子的热物性不同,导致其热泳沉积率不同;所提出的计算方法虽能够反映热泳沉积率随空气含湿量、颗粒直径和压力变化的规律,但其计算结果偏小,可采取增大管道内空气含湿量及减小管道内压力的措施来提高细颗粒的热泳沉积率.

关键词：气溶胶热泳含湿量窄矩形多相流

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基于时序深度学习模型的安全壳关键参数快速预测研究

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核动力工程 2022年第6期43卷 79-84页

作者：冯千懿郭张鹏李仲春张家语赵后剑阮旸晖玉宇华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206 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

主蒸汽管道断裂(MSLB)事故威胁核电厂安全运行。本文基于时序深度学习模型预测核电厂非能动安全壳冷却系统(PCCS)在MSLB事故下关键安全参数随时间变化的瞬态响应。以瞬态安全参数为研究对象,数据通过线性归一化、特征标签分割预处理,使... 详细信息

主蒸汽管道断裂(MSLB)事故威胁核电厂安全运行。本文基于时序深度学习模型预测核电厂非能动安全壳冷却系统(PCCS)在MSLB事故下关键安全参数随时间变化的瞬态响应。以瞬态安全参数为研究对象,数据通过线性归一化、特征标签分割预处理,使用短期数据集训练,采用长短时记忆网络(LSTM)和循环神经网络(RNN)建立单参量与多参量协同的时序深度学习模型;由多参量协同模型预测未经训练的长期数据集。研究表明:在同类事故、不同工况下,基于时序深度学习模型的预测具有适用性;基于训练短期数据来预测长期数据方法可行;使用LSTM的单参量模型或多参量协同模型的预测精度比RNN更高,基于LSTM深度学习模型能够有效、高精度快速预测MSLB事故下PCCS瞬态安全参数响应特性,可为事故安全分析提供快速预测分析。

关键词：主蒸汽管道断裂(MSLB) 时序深度学习模型安全分析

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朝下多尺度沟槽翅片结构表面沸腾换热实验研究

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化工学报 2023年第7期74卷 2880-2888页

作者：史昊鹏钟达文廉学新张君峰华北电力大学北京市非能动核能安全技术重点实验室北京102206 上海交通大学核科学与工程学院上海200240

压力容器外部冷却(ERVC)技术作为实现核反应堆堆内熔融物滞留(IVR)的技术手段,存在实现更高换热速率的需求。采用可旋转朝下平板换热表面模拟ERVC过程中下封头局部位置的沸腾状况,基于冷喷涂(CS)的增材制造(AM)技术在换热表面上制备出... 详细信息

压力容器外部冷却(ERVC)技术作为实现核反应堆堆内熔融物滞留(IVR)的技术手段,存在实现更高换热速率的需求。采用可旋转朝下平板换热表面模拟ERVC过程中下封头局部位置的沸腾状况,基于冷喷涂(CS)的增材制造(AM)技术在换热表面上制备出具有多尺度的沟槽翅片状强化换热结构。在常压饱和去离子水环境中,开展了临界沸腾换热实验,获得了沸腾曲线,并与裸表面结果进行了性能对比。研究结果表明多尺度结构表面不仅具备传统翅片结构的临界热通量(CHF)强化能力,CHF增幅60%以上,且具有更高的沸腾传热系数,体现了多尺度协同强化换热的正向效应。本结果可为CS-AM技术在强化沸腾换热技术领域,尤其是ERVC领域的应用提供重要依据。

关键词：相变传热多尺度强化沸腾冷喷涂增材制造技术临界热通量沸腾传热系数

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机翼型微通道高效紧凑换热器流动换热特性

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原子能科学技术 2020年第10期54卷 1779-1786页

作者：张天一郭张鹏牛风雷黄彦平华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206 中国核动力研究设计院中核核反应堆热工水力技术重点实验室四川成都610041

超临界二氧化碳(S-CO 2)布雷顿循环系统是第4代反应堆采用的新型高效热能转化系统,系统采用微通道高效紧凑换热器作为高低温回热器,其流动换热特性对整体系统热能转化效率有着显著影响。本文采用数值模拟方法,以S-CO 2为流动工质,建立... 详细信息

超临界二氧化碳(S-CO 2)布雷顿循环系统是第4代反应堆采用的新型高效热能转化系统,系统采用微通道高效紧凑换热器作为高低温回热器,其流动换热特性对整体系统热能转化效率有着显著影响。本文采用数值模拟方法,以S-CO 2为流动工质,建立机翼型翼片结构的换热器模型,研究翼片的不同间距对流动换热性能的影响。研究结果表明,交错排列翼片的综合流动换热性能优于翼片并排布置,翼片交错间距为左右间距一半时,增加左右间距,换热器流动换热性能更好。将机翼型微通道换热器与折线型微通道换热器模拟结果进行对比分析表明,机翼型微通道换热器在压降仅为折线型微通道换热器54.174%的情况下,换热性能提升了25.67%。

关键词：超临界二氧化碳微通道高效紧凑换热器热效率机翼型微通道换热器

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