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基于Modelica的铅铋合金自然循环回路特性仿真分析
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作者 李建雄 李华琪 +4 位作者 石磊太 田晓艳 李达 陈立新 马宇 《现代应用物理》 2024年第3期75-82,共8页
为更好地研究铅铋反应堆自然循环特性,采用Modelica语言建立了铅铋合金(lead-bismuth eutectic,LBE)自然循环回路实验装置的热工水力仿真模型。模拟了铅铋合金自然循环回路的稳态工况、变功率工况以及失流工况,将加热段出入口LBE的温度... 为更好地研究铅铋反应堆自然循环特性,采用Modelica语言建立了铅铋合金(lead-bismuth eutectic,LBE)自然循环回路实验装置的热工水力仿真模型。模拟了铅铋合金自然循环回路的稳态工况、变功率工况以及失流工况,将加热段出入口LBE的温度及入口处LBE的质量流量与3种工况下的实验结果进行对比。结果表明,仿真结果与实验结果的温度最大相对偏差为9.96%,质量流量最大相对偏差为10.4%,程序计算的结果与实验较吻合。该模型可为铅铋反应堆设计开发过程中,铅铋合金的热工水力分析提供支持。 展开更多
关键词 铅铋合金 自然循环回路 仿真 MODELICA
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液态铅铋回路设计研制与材料腐蚀实验初步研究 被引量:54
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作者 吴宜灿 黄群英 +11 位作者 柏云清 高胜 朱志强 陈雅萍 凌新圳 刘静 祝玲琳 王改英 赵连晋 周涛 陈红丽 FDS团队 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2010年第3期238-243,共6页
铅铋合金共晶体是加速器驱动次临界系统(ADS)重要的散裂靶材料和冷却剂候选材料,也是先进快中子堆的重要冷却剂材料,液态铅铋回路是开展液态铅铋合金相关技术研究的必备实验平台。FDS团队正在设计研制KYLIN系列铅铋实验回路,本文基于中... 铅铋合金共晶体是加速器驱动次临界系统(ADS)重要的散裂靶材料和冷却剂候选材料,也是先进快中子堆的重要冷却剂材料,液态铅铋回路是开展液态铅铋合金相关技术研究的必备实验平台。FDS团队正在设计研制KYLIN系列铅铋实验回路,本文基于中国首座热对流铅铋回路KYLIN-Ⅰ开展了马氏体钢T92、CLAM和奥氏体钢316L在480℃下,流速为0.14 m/s的饱和氧浓度铅铋中的腐蚀实验研究。初步实验结果显示,三种实验材料均发生氧化腐蚀。 展开更多
关键词 加速器驱动次临界系统 铅铋合金 铅铋回路 腐蚀
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液态铅铋实验平台无窗靶水力学原理验证实验段设计研究 被引量:14
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作者 祝玲琳 柏云清 +9 位作者 陈钊 何梅生 盛美玲 姚曦 汪卫华 高胜 陈红丽 黄群英 吴宜灿 FDS团队 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2010年第4期333-337,共5页
液态铅铋合金无窗靶作为加速器驱动次临界系统(ADS)的核心部件之一,其主要技术难点之一在于液态合金自由液面的形成和控制,需要通过理论分析和实验验证。FDS团队正在开展ADS反应堆概念和液态铅铋堆芯综合模拟实验平台的设计和研制工作,... 液态铅铋合金无窗靶作为加速器驱动次临界系统(ADS)的核心部件之一,其主要技术难点之一在于液态合金自由液面的形成和控制,需要通过理论分析和实验验证。FDS团队正在开展ADS反应堆概念和液态铅铋堆芯综合模拟实验平台的设计和研制工作,无窗靶热工水力学原理验证实验段是综合实验平台中的重要组成部分。本文给出了无窗靶水力学原理验证实验段的设计目标和初步参数,对主要部件及实验方案进行了设计研究。 展开更多
关键词 ADS 无窗靶 液态铅铋合金 实验回路
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铅铋合金冷却反应堆内气泡提升泵提升自然循环能力的理论研究 被引量:7
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作者 左娟莉 田文喜 +1 位作者 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1155-1161,共7页
液态金属冷却核反应堆采用气泡提升泵的概念设计来提升堆芯自然循环能力。液态金属和惰性气体两相流动特性显著影响自然循环能力和系统安全性。本工作对铅铋合金冷却反应堆中气泡提升泵提升自然循环能力进行数值模拟研究。基于漂移流模... 液态金属冷却核反应堆采用气泡提升泵的概念设计来提升堆芯自然循环能力。液态金属和惰性气体两相流动特性显著影响自然循环能力和系统安全性。本工作对铅铋合金冷却反应堆中气泡提升泵提升自然循环能力进行数值模拟研究。基于漂移流模型,采用空泡份额预测模型和摩擦压降预测模型分析了气体质量流量、质量含气率、气泡直径、上升管道高度对气泡提升泵提升自然循环能力的影响。结果表明:泡状流区域中,对于给定的气体质量流量,随着充入气泡直径减小,自然循环能力呈增加趋势。在泡状流、弹状流、乳状流和环状流等流型中,随着气体质量流量、质量含气率增加,自然循环能力先增大后减小。随着上升管道高度增加,自然循环流量增大。可见,流动参数显著影响堆芯热工水力特性。现有工作有助于优化带有气泡提升泵的自然循环冷却系统设计。 展开更多
关键词 铅铋合金回路 气泡提升泵 自然循环 气体质量流量
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气泡在液态铅铋合金内上升行为的数值模拟 被引量:5
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作者 赵云淦 牛风雷 单祖华 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第B05期278-282,共5页
为利用气泡提升泵的概念设计来增加铅铋合金非等温回路的自然循环能力,需对充入回路的气泡大小进行选择。气泡的初始直径能显著影响气泡提升泵提升自然循环的能力。利用VOF模型,对不同初始直径的氦气泡在液态铅铋合金中的提升作用进行... 为利用气泡提升泵的概念设计来增加铅铋合金非等温回路的自然循环能力,需对充入回路的气泡大小进行选择。气泡的初始直径能显著影响气泡提升泵提升自然循环的能力。利用VOF模型,对不同初始直径的氦气泡在液态铅铋合金中的提升作用进行了数值模拟研究。结果表明,对于单个气泡,随着初始直径增大,提升能力呈先增加后趋于不变的趋势;初始直径较大的气泡易分裂生成较小的子气泡附着在管壁上,有影响传热效率的潜在可能。研究了在静止液态铅铋合金中,不同初始直径的氦气泡上升速度和上升高度与时间的关系及气泡分裂的原因。 展开更多
关键词 液态铅铋合金回路 气泡提升泵 气泡上升 气泡分裂 数值模拟
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基于流固耦合的铅铋回路冷却器应力分析 被引量:1
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作者 黄善清 黄群英 +3 位作者 高胜 姜志忠 王苏豪 FDS团队 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2013年第2期186-193,共8页
基于流固耦合的方法对KYLIN-II液态铅铋回路中的冷却器进行了应力分析与强度评定。首先在ANSYS Fluent中进行计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)分析,获得了冷却器中准确的温度分布;然后将冷却器的温度以热载荷的形式导入... 基于流固耦合的方法对KYLIN-II液态铅铋回路中的冷却器进行了应力分析与强度评定。首先在ANSYS Fluent中进行计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)分析,获得了冷却器中准确的温度分布;然后将冷却器的温度以热载荷的形式导入ANSYS Mechanical软件中,并考虑流体的静压载荷,设计了两种不同工况,开展冷却器结构静力分析;最后基于JB 4732—95标准对计算结果进行应力分类和强度评定。结果表明,换热管与管壳连接处存在应力集中现象,但结构仍然满足强度要求,冷却器的结构设计方案合理、可行。 展开更多
关键词 流固耦合 铅铋回路 冷却器 应力分析
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基于LabVIEW的PREKY回路测控系统的设计与实现
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作者 姚传明 黄群英 +3 位作者 朱志强 贺建 李洋 FDS团队 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期713-716,727,共5页
针对FDS团队建造的PREKY液态高温铅铋回路测控系统的需求,在Lab VIEW2009开发环境下,利用PXI系列数据采集卡实现了对回路温度、压力和液位信号的实时测量,并由上位机完成对实验数据的在线分析和保存。同时,利用虚拟仪器技术研制了一套... 针对FDS团队建造的PREKY液态高温铅铋回路测控系统的需求,在Lab VIEW2009开发环境下,利用PXI系列数据采集卡实现了对回路温度、压力和液位信号的实时测量,并由上位机完成对实验数据的在线分析和保存。同时,利用虚拟仪器技术研制了一套具备远程监控、故障诊断和报警功能的液态铅铋回路测控系统,并对回路电磁泵出口压力测量结果进行了误差分析。 展开更多
关键词 铅铋回路 LABVIEW 远程监控 误差分析
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铅铋循环回路小破口事故计算模型研究
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作者 周涛 石顺 +2 位作者 冯祥 秦雪猛 肖异 《中国核电》 2020年第1期25-29,共5页
铅铋循环回路小破口事故对加速器驱动次临界洁净核能系统(ADS)的安全有重要影响。通过建立一个铅铋循环回路小事故模型,计算分析未破口和小破口以后的铅铋循环回路参数。计算表明:小破口事故相比未破口回路压力下降梯度变大,流量迅速丧... 铅铋循环回路小破口事故对加速器驱动次临界洁净核能系统(ADS)的安全有重要影响。通过建立一个铅铋循环回路小事故模型,计算分析未破口和小破口以后的铅铋循环回路参数。计算表明:小破口事故相比未破口回路压力下降梯度变大,流量迅速丧失;破口瞬态流量陡降至与进口平衡;破口与管壁压力都会随时间下降直到平衡。 展开更多
关键词 铅铋 循环回路 小破口事故 压力 流速
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液态铅铋实验回路KYLIN-Ⅱ热平衡理论分析研究 被引量:2
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作者 王苏豪 黄善清 +3 位作者 高胜 姜志忠 黄群英 FDS团队 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2013年第4期409-413,428,共6页
铅铋合金共晶体(PbBi)是加速器驱动次临界系统(ADS)的重要靶材料和冷却剂候选材料,也是先进快中子堆的重要冷却剂材料,液态铅铋实验回路是开展液态铅铋重金属研究的必备实验平台。本文介绍了FDS团队正在设计建造的KYLIN-Ⅱ铅铋液态金属... 铅铋合金共晶体(PbBi)是加速器驱动次临界系统(ADS)的重要靶材料和冷却剂候选材料,也是先进快中子堆的重要冷却剂材料,液态铅铋实验回路是开展液态铅铋重金属研究的必备实验平台。本文介绍了FDS团队正在设计建造的KYLIN-Ⅱ铅铋液态金属材料实验回路的整体结构及关键部件,对三种运行工况下主回路的热收支情况进行了计算与分析。计算表明,在这三种工况范围内,整个回路的热收入与热支出平衡,关键部件的设计能够满足回路的加热与冷却需求,可以保证回路的稳定运行。 展开更多
关键词 液态重金属回路 铅铋液态金属 加速器驱动的次临界系统 热平衡
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海洋条件下自然循环铅铋反应堆偏环运行特性分析 被引量:2
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作者 王旭 赵亚楠 +1 位作者 赵鹏程 于涛 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期38-48,共11页
基于二次开发RELAP5/MOD3.1程序,分析了典型海洋条件下的10 MW自然循环铅铋反应堆偏环运行特性。分析结果表明:反应堆在倾斜条件下偏环运行时,其系统参数对倾角变化敏感性较弱;起伏条件下,偏环运行导致流量的波动幅度降低为9%,出口温度... 基于二次开发RELAP5/MOD3.1程序,分析了典型海洋条件下的10 MW自然循环铅铋反应堆偏环运行特性。分析结果表明:反应堆在倾斜条件下偏环运行时,其系统参数对倾角变化敏感性较弱;起伏条件下,偏环运行导致流量的波动幅度降低为9%,出口温度降低约16 K。起伏幅度越大、流量波动越剧烈;起伏周期越大、流量震荡越明显,但影响效果也在减弱;摇摆条件下,堆芯流量、出口温度降低,反应堆引入更高的安全裕量;摇摆幅度越大、摇摆周期越小,流量波动幅度越大,且堆芯出口温度对周期变化敏感性明显高于摇摆幅度变化。 展开更多
关键词 海洋条件 铅铋反应堆 RELAP5 自然循环 偏环运行
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Experiment and analysis on flow rate and temperature of liquid PbBi in PREKY
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作者 Jian He Qun-Ying Huang +2 位作者 Zhi-Qiang Zhu Hai Wang Hua Shang 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE CAS CSCD 2016年第2期92-96,共5页
Flow rate and temperature are important parameters for design and operation of liquid lead–bismuth(Pb Bi) experimental loop. The PREKY facility was designed to study test technique of flow rate and local temperature ... Flow rate and temperature are important parameters for design and operation of liquid lead–bismuth(Pb Bi) experimental loop. The PREKY facility was designed to study test technique of flow rate and local temperature of Pb Bi loop. In this work, flow rate monitoring of molten Pb Bi was performed, and temperatures of the Pb Bi and pipe surface were measured. The results show that the flow rate of the venturi-nozzle flow meter had an uncertainty of ±5 % in the range of 0.6–2.0 m/s, and the maximum temperature difference between the Pb Bi and pipe surface was about 8 ℃. 展开更多
关键词 温度试验 流量监测 液态 设施设计 文丘里喷嘴 试验技术 不确定性 流量计
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