综合性热工水力实验台架建设及教学实践

基于实践教学需要,对教学实验台架的设计方案进行了论证和分析,探索了利用综合性热工水力教学实验台架开展实验教学的可行性。在此基础上,以一体化反应堆为对象,采用比例模化方法研制了回路系统和仪器控制及电气系统,并根据人才培养方案的要求,对教学实验项目进行了设计。相关台架教学实践表明,学员的综合实践能力和创新意识得到较好的提升。

数据与机理相结合的船用NPP破口尺寸诊断方法

用数据驱动故障诊断方法对船用核动力装置破口尺寸进行诊断时速度快,但诊断结果存在不确定性;机理模型驱动诊断方法确定性较好,但需要人为判断和输入故障类型。为此,提出了一种数据与机理相结合的船用核动力装置破口尺寸诊断方法。首先,选取BP神经网络作为数据驱动诊断方法,建立安全分析平台作为机理模型分析工具;然后,采用Matlab编写接口程序,实现了数据驱动和机理模型驱动二者耦合运行;最后,对所提方法进行了验证。结果表明:利用机理模型可验证数据驱动诊断结果的准确性,当数据驱动诊断结果不够准确时,在数据驱动诊断结果基础上采用机理模型驱动方法可诊断出更准确的破口尺寸;数据驱动与机理模型驱动相结合的船用核动力装置破口尺寸诊断方法是可行且高效的,能够实现在线快速诊断,该方法还可应用于其他类型故障诊断与分析。

基于距离-余弦相似度的核动力系统异常诊断方法

提出基于距离-余弦相似度的核动力系统异常诊断方法并利用实际运行数据进行验证。结果表明,该方法能够有效诊断出是测量装置异常还是系统运行故障,该方法保证了测量参数的有效性,诊断结果更加可靠。该方法具有较好的应用价值,能够为操纵员的决策与行动提供帮助,减轻工作压力,有利于其采取更加合理的措施。

自然循环蒸汽发生器倒U型管内倒流现象影响因素研究

在某些自然循环工况下,蒸汽发生器部分倒U型管内存在倒流现象。基于一维Oberbeck-Boussinesq方程,建立了蒸汽发生器并联倒U型管内单相水流动传热模型,并以两种尺寸的蒸汽发生器为例进行了计算。计算结果表明,小型蒸汽发生器内短管易发生倒流,大型蒸汽发生器内长管易发生倒流;蒸汽发生器进口水温对倒流现象的发生具有重要的影响。

自然循环蒸汽发生器并联倒U型管流量分配计算

针对自然循环工况下蒸汽发生器部分倒U型管内存在倒流现象,通过对倒U型管内流动传热特性进行分析,获得了倒流发生的判断依据,从而编制了流量分配计算程序。采用该程序对某型蒸汽发生器并联倒U型管流量分配进行了计算,通过将结果与实验值进行对比分析,对程序可信度进行了验证,并采用该程序对蒸汽发生器并联倒U型管主要热工参数随进出口压降变化情况进行了计算分析。结果表明,倒流现象发生在短管内,倒流的发生使得蒸汽发生器一次侧净流量和单位时间输热呈阶梯下降,对反应堆安全产生较大的影响。

大阶跃反应性下考虑燃料温度反馈时的中子倍增公式

用有燃料温度反馈的中子倍增公式对输入大阶跃反应性的反应堆超瞬发临界变化过程进行研究。通过与经典中子动力学数值解法进行对比,计算结果基本一致;求得不同初始功率下反应性和功率的变化规律,并进行分析讨论,得出中子数与反应性在反应性大于缓发中子总份额时呈二次函数关系,其结论可作为弹棒事故等大阶跃反应性引入的反应堆安全分析的理论依据。

自然循环蒸汽发生器倒U型管内倒流特性的无量纲分析

针对自然循环工况下,蒸汽发生器部分倒U型管内存在倒流现象,利用无量纲分析方法建立管内流体控制方程,提出了阻力数和传热数等无量纲准则,并对蒸汽发生器倒U型管倒流的影响因素进行分析。结果表明,阻力数对倒流发生的无量纲进出口压降和流速有较大的影响;传热数对倒流发生的无量纲进出口压降有较大的影响,而对流速影响较小。

自然循环蒸汽发生器倒U型管内流动不稳定性判别准则

针对自然循环蒸汽发生器倒U型管内流动不稳定的特点,利用无量纲分析方法建立管内流体控制方程.采用小扰动分析方法,得到倒U型管内流动不稳定的判别准则.通过对某型蒸汽发生器进行计算分析,获得判别准则随流体进口温度和弯管半径变化规律.计算结果表明:随着流体进口温度的升高,特征雷诺数增加,但是不同流体进口温度条件下特征雷诺数随弯管半径的变化规律不同.相对于流体进口温度,弯管半径对特征雷诺数的影响较小.所得结论为蒸汽发生器倒U型管内倒流管空间分布及倒流流量计算提供理论依据.

时空中子倍增公式研究

以中子倍增理论作为出发点,考虑到中子输运过程的空间连续性,将空间概念引入中子倍增公式中,建立了时空中子倍增公式。该公式可严格描述中子密度(中子注量率)随时间的变化,相对于考虑缓发中子在内的中子倍增公式,时空中子倍增公式具有更大的普适性。

中子倍增理论应用于碘坑仿真研究

采用中子倍增理论对碘坑仿真进行研究:首先,建立碘坑仿真模型;然后,将碘坑仿真模型对不同初始功率下反应堆突然停堆后的氙毒反应性变化进行计算,并将所得结果与点堆模型进行比较,计算结果表明,碘坑深度和初始功率呈线性关系;最后,将碘坑仿真模型应用于反应堆碘坑内机动性研究。本工作所得结论对反应堆安全分析和控制运行有一定的理论意义和参考价值。

核反应堆物理课程线上教学的探索与实践

作为核工程相关专业的基础理论必修与先导课程,核反应堆物理类课程具有新概念多、理论抽象等特点,采用传统课堂展开授课难以充分发挥学员的主体作用。针对上述情况,课程组开展了线上教学的具体实践,从发挥教员“教”的主导性、发动学员“学”的积极性和重视高阶能力培养等三个方面,探索提高线上教学效果的具体措施,取得了较好的教学效果。通过对教学实践进行总结分析,进一步提出了线上教学需重点解决的问题,比如“正视适应性”、“多种资源匹配”等,相关实践经验可以为后续课程教学改革提供一定的指导性建议。

蒸汽发生器U型管单相流动不稳定性分析

自然循环条件下,蒸汽发生器并联U型管束内存在单相流动不稳定性,部分U型管内存在倒流现象,对反应堆非能动安全产生负面影响。本文通过对基本守恒方程无量纲处理,采用线性扰动分析理论,获得了U型管内流动不稳定性判断准则(特征格拉晓夫数)。结果表明,当U型管格拉晓夫数高于特征格拉晓夫数时,管内流动是不稳定的,会出现倒流现象。以某型蒸汽发生器为对象,对U型管束流动不稳定性进行判断,通过与现有判别方法进行对比,验证了建立的U型管内流动不稳定性的判别方法。在此基础上,分析了蒸汽发生器一次侧流体入口密度对倒流现象的影响,发现当入口密度降低时,倒流现象更容易发生。本文结论可为蒸汽发生器优化设计提供一定的理论支持。

基于应急运行的核动力装置一回路小破口失水事故

针对船用核动力装置运行的特殊性,指出基于应急运行的事故研究对有效地维持机动性有重要意义。选用不可隔离的小破口失水事故进行分析计算,重点研究破口大小和不同处置对反应堆运行时间的影响。结果表明,若破口尺寸在某一范围内时,可以保证反应堆在一定时间内实现应急运行,并且在一定条件下通过降功率可以延长运行时间。

低流量下蒸汽发生器倒U型管内流动传热的数值模拟

针对自然循环工况下蒸汽发生器部分倒U型传热管存在倒流现象,利用CFD软件对倒U型传热管内单相水流动传热特性进行研究。通过建立不同管长的倒U型管水动力曲线,分析了管长对倒流的影响,得出长管处易发生倒流的结论;通过对长管重位压降和摩擦压降随雷诺数变化情况进行分析,对倒流现象的出现进行了的理论解释。该文所得结果对倒流管空间分布的研究具有一定的意义。

用于缓减UTSG倒流的U型管改进研究

针对自然循环条件下蒸汽发生器部分并联U型管出现的倒流现象,以增强自然循环能力和减少倒流为目的,提出非对称U型管改进方案。基于基本守恒方程,建立了非对称U型管流动传热计算模型和自然循环冷热源位差计算模型。在此基础上,以某型核动力装置U型管为原型,对改进前后U型管倒流临界流量与回路冷热源位差的变化进行了计算分析。计算结果表明:非对称U型管改进使倒流临界流量明显减小,回路冷热源位差明显提升。适当调整U型管上升段与下降段长度比可减少倒流发生,提高自然循环能力。

使用效益角度下高校科研经费管理制度的创新

随着高校科研经费逐年增加,原有科研经费管理制度已逐渐显示出弊端。近年来,高校科研腐败频发,加强高校科研经费管理迫在眉睫。文章以提高科研经费使用效益为目标,将科研项目视为一种交易行为,分析现行科研经费管理制度存在的问题和原因,并有针对性地提出改进建议。

自然循环条件下UTSG非均匀流动研究现状

自然循环条件下,UTSG并联倒U型传热管内存在非均匀流动,部分传热管出现倒流,倒流的发生对反应堆自然循环能力产生显著的影响。本文综述了自然循环条件下UTSG非均匀流动研究现状,包括非均匀流动的实验研究、机理分析及数值计算研究。在讨论现有研究存在缺陷的基础上,对进一步的研究提出了一些建议。

蒸汽发生器实验回路倒流特性仿真分析

针对立式倒U型管蒸汽发生器传热管内出现的倒流现象,基于RELAP5/MOD3.3程序,采用新的控制体划分方案对蒸汽发生器实验段进行建模,模拟实验回路中发生的倒流现象。通过与实验数据进行对比分析,验证建模方案的正确性。在此基础上,分析倒流现象对蒸汽发生器实验段流动传热的影响。结果表明:倒流现象发生在较短管内,对于单个U型管,倒流管的流量高于正流管。倒流发生后,系统进入相对稳定状态,但蒸汽发生器实验段的换热功率和进出口腔室负压降绝对值显著降低。

中子倍增公式在连续提棒事故瞬态特性模拟中的应用

通过中子倍增公式建立模型,分别计算船用核动力反应堆在低功率和高功率运行时发生连续提棒事故后的各主要参数的变化,并将计算结果与三维实时仿真软件计算结果进行比较。结果表明,计算结果与三维实时仿真软件计算结果比较符合,可为事故的处置提供依据。

接管布置方式对UTSG倒流现象的影响分析

蒸汽发生器进出口腔室的流场结构对倒流现象有重要影响,而进出口接管布置方式能改变其腔室流场结构。本文建立了两种不同接管布置方式蒸汽发生器三维模型,采用CFD方法模拟了其在低流量条件下的流动换热和流场结构,分析了接管布置方式对倒流现象的影响。研究结果表明:接管布置方式对腔室流动速度场产生显著影响,进而影响到U型管进出口压降和流量分配。适当改变接管布置方式可使流量分配不均匀性降低、U型管进出口负压降升高,从而使蒸汽发生器倒流发生的临界流量和倒流总流量降低。