压水堆驱动线落棒历程计算

控制棒落棒性能验证是核电厂安全分析的重要部分,研制驱动线落棒历程计算程序有利于验证和改进控制棒驱动线设计。基于驱动线结构特点,分析运动组件的受力情况并进行分解,选择理论或数值方法逐一求取各分力的瞬态值,从而建立驱动线落棒历程的循环步进计算程序。利用秦山核电二期工程驱动线落棒性能试验数据对理论模型和程序计算结果进行对比验证。结果证明:所建立的驱动线落棒历程计算程序适用于压水堆驱动线系统,能正确地对运动组件落棒受力与运动历程进行模拟。

控制棒驱动机构传热机理与隔热套性能研究

控制棒驱动机构(CRDM)依靠强制冷却措施维持工作温度。本文针对CRDM复杂的轴向传热机理,基于冷热侧流动的假设建立热虹吸自然对流分析模型,计算得到轴向温度分布及隔热套内径与热虹吸传热量之间的关系曲线;同时进行验证试验,测量不同情况下CRDM内外轴向温度分布和总散热量。通过分析和试验对比证明:基于假设的分析模型能模拟实际情况,热虹吸传质传热是CRDM轴向传热的主要途径,设置隔热套能有效抑制热虹吸、减少散热量。

核主泵电机抗震分析

核电站事故具有巨大的危害性,核主泵电机作为抗震I类物项,必须进行抗震分析。基于合理的有限元建模方法,对核主泵电机模型进行了模态分析与反应谱抗震分析,结论如下:(1)模态分析结果体现了结构的力学性能,基频的计算对于抗震分析尤为重要,该结构绕X轴的弯曲刚度最小,其次是绕Y轴的弯曲刚度;(2)抗震分析的结果不仅与反应谱峰值相关,也与反应谱载荷的卓越频率相关。地震载荷峰值越大,地震卓越频率越接近结构的基频,该结构的地震响应越大。(3)安全停堆地震下,轴承油膜不会被破坏;事故工况下可以保持结构完整性。

高速摄像技术在驱动线落棒实验中的应用

控制棒落棒性能分析是驱动线设计验证的重要部分。本文在AP1000控制棒驱动线落棒实验中,应用高速摄像仪拍摄落棒历程,并提出了一种结合数字图像相关和亚像素插值的方法,用于处理拍摄的图像。基于此种方法,获得了精确的控制棒棒位-时间、速度-时间、加速度-时间曲线,有利于验证和改进控制棒驱动线设计。

核电厂高可靠性电磁阀线圈设计方法研究与验证

针对电磁阀电磁头线圈,提出了一套参数化的设计方法和计算仿真模型,计算得到驱动电磁阀启闭所需的最小电磁力和电磁线圈长期通电状态下能达到的热平衡温度,从电磁结构设计、温度平衡分析、综合性能最优化三个维度探索了参数的可用区间,取得了综合性能的最优解。同时实际绕制了两组线圈进行电磁力及热平衡温度的实测,通过试验对比证明了分析模型的适用性,验证了电磁线圈的最优设计。基于本文提出的方法和模型,已完成安全级电磁阀科研样机的设计、制造和性能试验。

AP1000控制棒驱动线落棒试验研究

采用1组全尺寸AP1000控制棒驱动线进行落棒试验,研究不同纵向流和横向流以及错位和变形对落棒时间的影响,并用高速摄像图像处理技术获得落棒行程速度曲线。试验结果表明,纵向流量是影响驱动线落棒时间的主要因素;在本试验范围内横向流以及部件的错位变形对AP1000控制棒驱动线落棒时间的影响都较为有限。

反射型金属保温结构热性能试验及数值分析

本研究应用防护热箱法原理的金属保温层热性能试验,并且基于传热学理论和数值分析方法,建立了保温层结构传热分析模型,并使用MATLAB软件编写计算程序求解模型方程组,将计算结果与试验数据进行对比,误差大都在10%以内。利用该传热模型进行敏感性分析,结果表明:金属箔层数并不是越多越好,应该合理考虑经济性及其它限制条件;热损失和导热系数随箔层间距的增加而增大,但箔层间距并非越小越好;应选择低法向反射率的金属箔,降低辐射产生的热损;热损失和导热系数随着热面温度增加而增大,基本呈线性变化。

竖直环管内自然对流现象的试验和数值研究

对一端开口另一端封闭的小间隙、长高度竖直环管内水的自然对流现象进行试验研究,并分别用严格域模型和延伸域模型进行数值计算。内管外壁面和顶部壁面保持绝热,外管外壁面进行通风冷却。冷却风速分别为2.9、5.7、8.6m/s,对应的格拉晓夫数(Gr)分别为9.8×106、3.9×106、8.3×105。结果表明:Gr<106时,2种模型的数值计算结果与试验结果偏差较小,且严格域模型得到的结果更接近试验结果;Gr>106时,2种模型的数值计算结果与试验结果偏差较大。