LOCA条件下环境介质影响感应加热过程中锆合金内部温度场的有限元计算

基于COMSOL软件模拟计算了典型锆合金核材料在失水事故条件下经感应加热后的温升行为,重点考察了3种特殊的工况条件,即氩气环境、水蒸气环境和高温水蒸气环境。结果表明:金属块的体积内最高温度、体积平均温度、表面平均温度和表面中心点的温度差值逐次降低。相较于氩气条件,锆合金在水蒸气和高温水蒸气条件下加热至1 200℃时,金属块的体积内最高温度和表面中心点的温度差值将分别降低6.223℃和11.952℃;体积平均温度和表面中心点的温度差值将分别降低3.652℃和7.13℃;表面平均温度和表面中心点的温度差值分别降低3.162℃和6.161℃。即在高温水蒸气的环境下,金属块内外的温度分布最为均匀。相关结果将为高性能反应堆包壳材料的设计以及可能发生的LOCA事故下的应急措施提供理论依据。

干冰喷丸在模具清理中的应用

将直径2～3mm的干冰球丸装入喷丸机的装料斗中,使用低压压缩空气将干冰球丸沿着导管输送到喷枪中,并使它们在喷丸枪中加速,以约300m/s的速度撞击待清洁的物体,迅速把表面的杂物清除,是一种能处理用一般方法不能解决的洁净问题的环保型技术。

LOCA条件下典型包壳材料感应加热温升行为的模拟研究

本文以尺寸为20 mm×15 mm×15 mm的锆材为研究对象,结合反应堆失水事故的模拟工况环境,研究了锆材在不同感应加热速率下(20~900℃/min)的块体温升行为。根据模拟结果可知,当温度T在300℃<T<800℃范围内时,金属锆材以速率20℃/min加热至800℃,锆材表面中心温度与体积平均温度之间的值(ΔT)约为5.0℃;当800℃<T<1200℃,分别以速率50℃/min、300℃/min和900℃/min加热至1200℃,锆材的温度差值ΔT分别为18.4℃、29.3℃和29.2℃,即当加热速率大于300℃/min后,金属锆材内外温度差值基本稳定在29℃。上述结果表明,感应加热适用于反应堆失水事故下包壳材料所面临的超高温度及超快升温速率等的工况模拟需求,计算结果对反应堆设计和包壳材料选材等方面均具有一定的指导意义。

基于Fluent的复合沉淀池处理性能研究

为进一步提高实验效率并提升复合沉淀池的处理效能,利用Solidworks软件对沉淀池进行二维建模,将建好的模型导入计算流体力学软件Fluent,并对不同工况下的沉淀池运行状况进行数值模拟。研究结果表明:当挡板深度为2 m时,复合沉淀池沉淀区域的流速最小,沉淀效能最好;基于Fluent软件的数值模拟模型可较好地完成沉淀池模拟实验。

氘氧同位素法在周口市地下水研究中的应用

在野外采样测试的基础上,通过对周口市内大气降水、河水和不同层位地下水中氘(δD)、氧(δ18O)同位素含量分析,发现当地降水、汾河水和浅层地下水的氘(δD)、氧(δ18O)均落在全球和中国降水线附近,呈现出明显的线性相关性,表明区内浅层地下水主要来源于大气降水入渗补给,而中深层和深层水则落在δD-δ18O降水线关系图的左下方,没有呈现明显的线性分布,表明其与大气降水的补给关系微弱;再者,根据不同深度地下水中δD、δ18O的含量特征分析,显示出随着埋藏深度的增加,氘(δD)和氧(δ18O)呈现出减小的趋势,表明其径流条件越差,可更新能力亦越差,这与区内不同层位地下水的运动规律相一致;最后根据大气降水的δD和δ18O值的高度效应,计算出周口市中深层地下水补给区高度为640~1 447 m;深层地下水补给区高度为1 240~2 447 m,这和区内西部地下水上游伏牛山区的海拔高度500~2 192 m相吻合,表明区内中深层和深层水主要来源于西部伏牛山区地下水的侧向径流补给。

水电工程场地地震动确定方法

地震荷载输入在抗震设计中作为先决条件起到非常重要的作用,但是在具体的工程设计中对其仍然进行的是一般化处理,显得相对粗放。随着重大工程数量的增加,有必要对建筑物场地设计地震动进行专门的计算分析。本文结合目前最新的国内外抗震设计地震动相关研究成果,论述了工程学领域和地震学领域中主流的地震动参数生成方法,并讨论了这些方法的特点以及在水电工程抗震设计中的适用性,为进一步深入研究提供支持。

中子辐照对Cr涂层锆合金力学性能的影响

为研究中子辐照对Cr涂层锆合金力学性能的影响,获得Cr涂层锆合金的辐照性能数据,本文针对多弧离子镀技术制备的Cr涂层锆合金开展了中子辐照考验,通过拉伸试验过程实时观测试样力学行为变化并对试验后断口微观形貌进行分析,研究了辐照后Cr涂层锆合金的力学性能以及涂层与基体的结合能力。结果表明:中子辐照导致Cr涂层锆合金的抗拉强度和屈服强度升高,断后伸长率下降,表现出与商用锆合金相似的辐照强化效应。同时Cr涂层与无涂层锆合金相比,其屈服强度和抗拉强度升高但塑性变形能力降低。另一方面,Cr涂层在拉伸变形量较大时产生环向裂纹,但未从基体表面剥落,中子辐照未对涂层结合强度产生明显的影响,受力过程中涂层仍保持了完整性。

中子辐照后B_4C/Al材料断裂机理分析

为评价辐照对B_4C/Al中子吸收材料力学性能的影响,测试了B_4C/Al中子吸收材料辐照前后的硬度、拉伸性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)进行断口观察和显微组织分析,探讨断裂机理。结果表明:辐照后B_4C/Al中子吸收材料洛氏硬度升高,屈服强度上升37 MPa,抗拉强度上升32 MPa,断裂伸长率下降3.6%;辐照前后B_4C/Al中子吸收材料拉伸试样均为脆性断裂;辐照后Al基体的位错增殖以及B_4C颗粒与Al基体界面变化是导致B_4C/Al中子吸收材料力学性能提高的主要原因。

载荷分离法对国产A508-Ⅲ钢断裂韧性的适用性测试

利用载荷分离规则化方法对国产A508-Ⅲ钢1/2T-FFCT试样的断裂韧性进行了测试,得到了国产A508-Ⅲ钢的J-R阻力曲线及断裂韧性JQ值,并采用ASTM E1820及GB/T21143标准对结果进行了判定;同时对其中一个辐照后参考转变温度(T_0)测试的断裂韧性数据采用规则化法进行了处理,研究了载荷分离法对国产A508-Ⅲ钢的断裂韧性测试的适用性。