反应堆物理

  • 燃料棒内氦气压力无损检测的数值模拟

    俞冀阳;王松涛;张向宇;毛文龙;

    用数值模拟的方法对一种用温度测量进行燃料棒内氦气压力无损检测的方法进行了模拟计算,该方法的基本原理是氦气在不同压力下具有不同的传热特性。采用二维差分模型,编制了用于计算燃料棒内瞬态二维温度分布的程序RODTRAN,计算模拟具有不同氦气压力下元件棒在一端固定热源温度加热后所形成的温度分布随时间的响应特性。通过用RODTRAN程序计算各种不同压力情况下的燃料棒动态传热特性,发现利用x=14.5 cm处的包壳表面升温速率可以推算燃料棒内的氦气压力,氦气压力的测量精度可小于5%,也就是说可以区分1.9 MPa和2.0 MPa的压力差别,此时的最大温差可达0.5℃,同时也发现压紧弹簧段的温度响应比铀芯块段要快。所得到的结论,可为氦气压力无损检测装置的设计提供很好的技术支持。

    2007年03期 No.104 193-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 119K]
    [下载次数:156 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:0 ]
  • 快堆中钠环境下熔融物传播模型的建立与验证

    赵树峰;罗锐;石晓波;王洲;杨献勇;

    快堆在超设计基准事故下运行,会导致燃料元件的熔化,并很快形成燃料和钢的混合沸腾池,池壁破损之后,高温熔融物将向组件盒间隙以及相邻组件中传播,使事故进一步升级。为了弄清熔融物传播的机理,采用了机理建模的方法,分别建立了导热冻结和整体冻结两种机理模型,在英国的SES实验及法国的PV-A实验上进行了验证,得出了有关冻结机理和钠流动的相关结论,通过对传播的相关参数进行比较分析,得出了熔融物传播的相关结论。

    2007年03期 No.104 198-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 437K]
    [下载次数:99 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:0 ]
  • 摇摆对水平管内气液两相流流型的影响

    张金红;阎昌琪;方红宇;黄渭堂;

    本文对水平放置在摇摆台架,随台架做偏离水平位置的左右往复运动的管内空气-水两相流流型进行了实验研究。实验发现,低流速时,摇摆状态下水平管内流动变得很不稳定,流型发生周期性的改变:当水平管处于倾斜向上或倾斜向下状态时,管内流型分别有些近似于非摇摆的稳态倾斜上升或倾斜下降管内流型,并且流型转变要经历一个发展的过程,发展快慢与气相和液相流速大小有关;而在高液相或高气相流速时,摇摆状态下与非摇摆稳定状态下的两相流流型相近,主要有泡状流、间歇流(弹状流和准弹流)和环状流。根据可视观察以及气液界面在一个摇摆周期内的整体特征和部分时间段的局部特征,定义了不同流动条件下气液两相流的流型,给出了摇摆状态下水平管内气液两相流流型图。

    2007年03期 No.104 206-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K]
    [下载次数:409 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:30 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于流域算法的重叠核径迹图像分割方法研究

    过惠平;姚红伟;叶红兵;邓福威;

    为克服核径迹图像检测过程中径迹交叠造成图像分析的困难,需将实际径迹图像中交叠在一起的径迹群分离为单个径迹。为此,提出了一种基于先验知识的流域分割算法。首先,设定合理的区域面积阈值Ath,标记并剔除图像中的单个径迹区域,结果记为Ms;然后,设定有效腐蚀次数Eth,对粘连区域进行流域分割,结果记为Mc;最后,取Ms与Mc的并集作为分割最终结果。实验结果表明,该算法分割效果好,分割精度高达90%。

    2007年03期 No.104 213-217页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
    [下载次数:122 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:0 ]

反应堆工程

  • 核电站一回路奥氏体不锈钢铸件热老化的微观力学性能变化

    赵强;王艳丽;程路;林志;何建平;林均品;

    在核电站一回路中,奥氏体不锈钢铸件(CASS)在运行温度下长期工作除了受到辐照损伤外,还将面临热老化问题。本文对不同时间热老化后的CASS样品进行微观力学性能分析,并结合微观组织中铁素体的含量及分布对CASS的性能变化进行了分析,结果表明微观力学性能的变化和常规的宏观力学性能变化的规律不尽相同。丰富了CASS经老化后的力学性能数据,为CASS的安全运行提供参考。

    2007年03期 No.104 218-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 1200K]
    [下载次数:312 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:0 ]
  • 直流蒸汽发生器的广义预测自校正控制仿真研究

    苏杰;夏国清;张伟;

    为了进一步提高直流蒸汽发生器的动态控制性能,在阐述了直流蒸汽发生器的数学模型的基础上,提出将广义预测自校正控制算法应用于直流蒸汽发生器主要参数的控制中,包括控制结构和控制器设计。仿真结果显示当蒸汽发生器经历较大的变工况负荷扰动时,广义预测自校正控制律比经典PID控制律下的蒸汽发生器主要参数变化响应要快10 s左右,而经典PID控制律下的主要参数值要比广义预测自校正控制律产生较大的超调。表明所采用的广义预测自校正控制算法能够较好的控制直流蒸汽发生器主要参数的输出,可以获得较好的控制效果。

    2007年03期 No.104 224-229页 [查看摘要][在线阅读][下载 168K]
    [下载次数:275 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:0 ]
  • ADS加速器失束次临界反应堆动态特性研究

    于涛;李吉根;凌球;史永谦;罗璋琳;戎永华;

    加速器驱动系统(ADS)中次临界堆芯的功率水平依靠强流质子轰击散裂靶产生的中子源来维持。加速器较为频繁的失束问题,必将对ADS次临界反应堆安全性产生影响。研究了ADS系统失束事故特性,设计开发出具有较强针对性的用于ADS失束事故分析软件,对加速器驱动快中子次临界反应堆的动态响应开展了初步研究。结论表明仅靠断束停堆,仍有可能危及次临界反应堆的安全性。建议增设辅助停堆保护系统以提高ADS安全性。

    2007年03期 No.104 230-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 338K]
    [下载次数:382 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:0 ]
  • HTR-10一回路氦气泄漏率测量方法研究

    陈立强;胡守印;陈华;

    本文详细介绍了测量HTR-10一回路氦气泄漏率的两种方法——直接测量法和存量衡算法,针对HTR-10一回路参数多变的特性,讨论分析了直接测量法的实用性,并提出了在计算压力壳内氦气平均温度时使用经验公式的方法。结合实际运行参数,分别使用两种测量方法得到的氦气泄漏率的最大相对误差为5.7%,证明了用直接测量法可以准确得到HTR-10一回路氦气的泄漏率,能够以直接测量法得到的测量结果为依据连续监测一回路氦气每天的泄漏量是否小于一回路却剂系统中总氦量的1%。

    2007年03期 No.104 234-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 129K]
    [下载次数:212 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:0 ]
  • 反应堆一回路可溶硼~(10)B丰度的跟踪计算

    蔡光明;

    反应堆一回路可溶硼10B丰度变化较小且与功率运行史有密切关系,因此在核设计中一般不考虑它的变化。由此在实际堆芯跟踪过程中产生了很多"难以解释"的现象。本文为可溶硼10B丰度计算建立了一个数学模型,并编制了相应的计算机程序abdc。用此程序做了可溶硼10B丰度随燃耗变化的跟踪计算,解释了在反应堆跟踪过程中与10B丰度有关的现象,更真实的反映了理论计算临界硼浓度与实际跟踪的差别。该程序还可用于硼微分价值随燃耗变化的跟踪计算。

    2007年03期 No.104 240-245页 [查看摘要][在线阅读][下载 162K]
    [下载次数:171 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:0 ]
  • 秦山三期重水堆核电站二回路水化学优化

    方岚;

    本文简要分析了秦山三期重水堆核电站蒸发器传热管可能发生的与二回路水化学相关的腐蚀类型和影响因素,介绍了电站为降低蒸发器的结垢和腐蚀进行的水化学优化工作,以期从中总结出一些电站化学控制经验和吗啉应用经验,为将来二回路的水化学优化提供指导,同时也为其他核电站二回路碱化剂的选择、水化学规范的制定提供参考。

    2007年03期 No.104 246-253页 [查看摘要][在线阅读][下载 658K]
    [下载次数:415 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:12 ] |[阅读次数:0 ]

核材料

  • 纳米及超细晶结构锆金属腐蚀速率计算模型

    张喜燕;石明华;李聪;刘年富;邱绍宇;张强;张鹏程;韦以明;

    本文在Wagner理论和固体电子理论的基础上,将电导率与电子的平均自由程及晶粒尺寸的关系联系起来,建立了纳米及超细晶结构金属腐蚀速率—晶粒尺寸关系模型,并结合锆金属的性质,模拟计算了不同温度下晶粒尺寸对锆合金腐蚀速率常数的影响,结果表明,与普通晶粒相比,纳米晶粒尺寸下锆Zr的腐蚀速率常数和腐蚀增重,远低于普通晶粒纯Zr的腐蚀速率常数和腐蚀增重,同时,随着纳米晶粒尺寸的减小Zr的腐蚀速率常数也降低,显示晶粒纳米化处理可以改善锆金属的腐蚀性能。

    2007年03期 No.104 254-258页 [查看摘要][在线阅读][下载 249K]
    [下载次数:243 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 氧化对U-2.5wt%Nb合金拉伸性能的影响研究

    杨江荣;汪小琳;周萍;何立峰;郎定木;

    本文利用加速氧化的实验方法研究了氧化对U-2.5wt%Nb合金的拉伸性能影响,并用SEM对拉伸试样的表面形貌及断口形貌进行了观察,同时研究了时效对合金硬度的影响。氧化实验的结果表明:随着氧化时间的增加,拉伸试样表面的氧化程度加剧,且在加工纹路的顶部易产生裂纹;拉伸实验表明:合金的屈服强度、抗拉强度、延伸率及断口收缩率均随氧化时间的增加而下降;对比实验和硬度实验表明,合金拉伸性能的下降主要不是由组织的变化引起的,而是由表面氧化使得拉伸试样表面产生了表面裂纹、缺陷以及脆化层造成的。断口形貌表明,在实验条件下,合金的断裂以韧性断裂为主,同时存在准解理小刻面。

    2007年03期 No.104 259-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 842K]
    [下载次数:94 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ]
  • 燃料板失效机理研究与分析

    陈曦;徐勇;徐曼琼;张之华;

    U3Si2-Al燃料板是研究堆的新型燃料,其拉伸失效机理是燃料组件设计中需要考虑的重要因素。为此,对大小两种尺寸的燃料板试样,在不同的工艺条件下进行了拉伸试验。基于试验得到的数据结果以及试验过程中对断口拍摄的电镜照片,分析并得到了U3Si2-Al燃料板的一般拉伸失效机理。此外,还对芯体缺陷对拉伸失效的影响进行了讨论,以及拉伸试验中燃料板各部分的力学特性。最后,考虑燃料板在实际工作环境下的拉伸失效可能性,分析了燃料板的实际使用安全性。

    2007年03期 No.104 265-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 382K]
    [下载次数:123 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:0 ]

核安全

  • 大型集成概率安全分析软件系统的研究与发展

    吴宜灿;刘萍;胡丽琴;张士杰;王海涛;李亚洲;聂淼;麻晓敏;袁润;李媛媛;汪建业;王世鹏;陈海燕;

    FDS团队在广泛调研和深入分析国际现有概率安全分析软件及其关键技术的基础上,研发了具有自主知识产权的大型概率安全分析软件系统RiskA。该软件提供了系统建模、故障树分析、事件树分析、不确定性分析、可靠性数据管理与分析、敏感性分析和重要度分析等概率安全分析所需的基本功能。介绍RiskA的设计思想、总体结构、主要功能、技术特点和相关测试与应用等。

    2007年03期 No.104 270-276页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
    [下载次数:599 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:59 ] |[阅读次数:0 ]
  • MCAM在ITER窗口限制器蒙特卡罗计算建模过程中的应用

    卢磊;李莹;丁爱平;曾勤;黄晨昱;吴宜灿;H.Iida;

    在MCAM(蒙特卡罗粒子输运计算自动建模系统)平台下,实现了ITER窗口限制器CAD工程模型的预处理以及到蒙特卡罗计算模型的自动转换,并借助MCAM的反向转换功能和MCNP中二维几何截面绘制程序PLOT对生成的计算模型进行了验证。MCAM在ITER窗口限制器蒙特卡罗建模过程中应用结果表明对于一个具有复杂几何结构的CAD工程模型来说,MCAM提高了其蒙特卡罗计算建模的效率和准确性,可以有效地替代传统的手工建模方法,应用于实际计算分析过程中。

    2007年03期 No.104 277-281页 [查看摘要][在线阅读][下载 726K]
    [下载次数:156 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:26 ] |[阅读次数:0 ]
  • 一种基于ZBDD求解大型故障树的基本事件排序方法

    刘萍;吴宜灿;李亚洲;王海涛;胡丽琴;张士杰;麻晓敏;聂淼;袁润;

    如何提高大型故障树分析效率一直是研究人员致力于的一个热点问题。近年提出的基于ZBDD的分析方法是一种比较有效的大型故障树求解方法。本文从ZBDD结构和将故障树转换成ZBDD的特点入手,分析了基本事件的排序对ZBDD结构的影响,并结合BDD基本事件排序的当前研究成果,设计了一种基于ZBDD求解大型故障树基本事件的排序方法,并经过反复测试和比较分析,证明了这个方法的有效性。

    2007年03期 No.104 282-288页 [查看摘要][在线阅读][下载 146K]
    [下载次数:262 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:25 ] |[阅读次数:0 ]