思维可视化技术在程序设计教学中的应用研究

从培养学生解决复杂工程问题的能力和计算思维能力的角度出发,针对程序设计类课程教学中程序设计思维难以表达和传递的现象,结合Raptor的四个可视化特征对编程思维过程进行可视化表述和传播,讨论Raptor在程序设计思维可视化教学中的三个阶段,以及每个阶段的目标、特征和实施方式.

棒束通道内温度场分布特性研究

可视化实验技术越来越多地被应用于核反应堆系统参数的测量,本文基于激光诱导荧光(LIF)技术的特点,介绍该技术的难点和解决方案,并对棒束通道定位格架下游稳态流和脉动流下温度分布进行了研究。结果显示,通过对系统光学特性和染色剂特性研究,可提高LIF技术的应用范围和测量精度。同时采用后处理技术,可获得更准确的温度场分布。通过对棒束通道定位格架下游全场温度进行测量,获得了稳态流和脉动流两种工况下温度的分布。定位格架能显著增强下游的流动搅混,提高换热能力。流速的波动也会对温度分布产生显著影响。研究表明,LIF技术可实现对棒束通道内流体温度分布的全场测量,根据温度分布特性研究可实现对定位格架性能的评价。

压水堆棒状燃料组件弥散型可燃毒物燃耗特性研究

长寿期小型压水堆需要更合适的可燃毒物进行反应性控制来延长堆芯寿期,针对这一需要开展了压水堆棒状燃料组件弥散型可燃毒物燃耗特性研究,从可燃毒物的消耗与燃耗过程匹配的角度出发,选择了B、Gd、Ho、Sm、Dy、Er、Gd、Eu作为研究对象,使用基于确定论的组件计算程序Dragon对这些核素进行燃耗特性研究。计算结果表明可燃毒物Eu、Er适合作为候选可燃毒物开展下一步研究。

“玲龙一号”核能稠油热采初步可行性研究

核能发电用途已被公众广泛认知和接受,但核能应用对于占能源消耗总量60%的非电应用领域仍是有待开发的又一片蓝海。稠油开采具有资源数量大、难开采、能耗高等特点,目前实施的工业化经济热采稠油,大都需要高温高压蒸汽,生产这些蒸汽,主要依靠燃煤、燃气锅炉,碳排放量大,节能减排任务艰巨。核能稠油热采是核工业、石油工业的跨界技术创新,为开创核能供热市场创造良好的应用场景。本文介绍了稠油开采技术现状、稠油热采能源需求、核能稠油热采技术耦合、技术方案和初步经济分析。

基于MCNP5和ORIGEN2.1程序的停堆剂量程序开发与初步验证

为了准确分析核设施停机后周围空间的三维辐射剂量场分布情况,基于严格两步法(rigorous two step method,R2S)停堆剂量计算的方法,开发了基于蒙特卡罗输运计算程序MCNP5和燃耗计算程序ORGEN2.1耦合的三维停堆剂量计算程序MOCA,实现了中子输运计算、材料活化计算和光子剂量计算的自动耦合,并通过中子辐照例题与SuperMC程序进行对比验证,结果表明MOCA的计算结果与SuperMC计算的结果吻合较好,可以为核设施的运维检修以及退役的剂量率空间分布提供参考数据。

敏捷管理在玲龙一号核电项目管理中的探索

近年来小型压水堆是国际上核能项目研发的重点。中核集团自主研发的玲龙一号(ACP100)模块式小型堆是其中的代表,目前正在进行施工设计。如何做好玲龙一号(ACP100)小堆示范工程的项目管理,保障项目设计进度和工程进度有序推进,是一个难点。文章从进度和资源管理、需求和接口管理、风险管理、评审管理、成立领导小组、专职项目部、协同运用信息化手段等方面着手考虑,将敏捷管理在玲龙一号(ACP100)小堆示范工程的项目管理中进行适用性探索。

模块式小堆稳压器安全阀容量设计方法研究

模块式小型压水堆热功率低、冷却剂相对水装量大、蒸汽发生器二次侧存水少,这些特点使反应堆冷却剂系统的热工水力响应特性与大型压水堆存在较大的差异,尤其是冷却剂系统的超压响应特性。同时模块式小堆作为新一代反应堆,其安全要求高于现有反应堆。以上特点对模块式小堆超压保护设计提出了新要求,有必要开展深入研究。在调研国内外先进压水堆核电厂超压保护设计的基础上,本文提出了模块式小堆冷却剂系统超压保护设计基准,并针对ACP100开展了论证分析,通过选取适当的保护信号与稳压器波动管管径,最终确定了稳压器安全阀的容量。该研究可为相关研究设计提供参考。

钠钾流量计在流致振动作用下的疲劳寿命分析

文章以钠钾流量计为研究对象,验证流量计支撑件承受NaK-78流体冲刷3×104h的疲劳寿命。文章采用单向流固耦合分析法计算流体与固体之间的相互作用,在ANSYS Workbench中进行疲劳损伤计算和疲劳寿命预测,根据Miner线性疲劳累积损伤理论、结构材料的S-N曲线以及疲劳载荷谱可以计算得到总疲劳损伤值。研究结果表明,流量计支撑件在不同安装方式下的疲劳寿命不同,流量计水平安装和垂直安装所对应的疲劳寿命分别为2.48×105h和4.98×104h小时。因此,流量计支撑件结构满足3×104h的使用要求,且水平安装有利于延长流量计的疲劳寿命。

“华龙一号”反应堆精细化全堆芯大规模CFD数值模拟研究

精细化全堆芯大规模计算流体力学(CFD)数值模拟是"华龙一号"和数字化反应堆研究设计过程中的重要方法。本文通过一系列合理简化,建立了"华龙一号"反应堆全堆芯几何结构模型,并采取分组网格划分的方式对堆芯燃料组件进行离散,得到全堆芯CFD分析模型;通过精细化全堆芯大规模CFD数值模拟,可以获得堆芯完整流场分布特性和热工水力参数,验证"华龙一号"反应堆堆芯参数设计的合理性,为反应堆优化设计和安全运行提供参考。研究结果表明,由于"华龙一号"反应堆堆芯1/4对称结构和"三进三出"的1/3冷却剂进出口对称结构共同作用,堆芯流量分配因子在径向呈现先增加后减小的趋势,流量最大处不在堆芯正中心;在入口管嘴横截面上燃料组件最大温度约为331.2℃,温度分布不均匀,在径向总体呈现先增加后减小的趋势,最大温度区域也不在堆芯正中心,这与堆芯流量分配因子的趋势类似,是堆芯功率分布与冷却剂流量分配共同作用的结果。

模块式小堆全厂断电事故应对策略研究

研究了ACP100模块式小堆的全厂断电(SBO)事故应对策略,分析了非能动余热排出系统、非能动堆芯冷却系统对于SBO事故的缓解作用。研究结果表明,ACP100具有多种不依赖于可靠电源应对SBO事故的策略,ACP100采用非能动余热排出系统或非能动堆芯冷却系统均可以保障SBO事故下的堆芯余热长期导出,长期维持反应堆的可冷却性。