简谐海洋条件下自然循环运行特性

基于两相漂移流模型建立简谐海洋条件下核动力装置自然循环理论分析模型;采用两群三维时空中子动力学模型描述堆芯中子的物理行为及控制棒调节系统的响应;利用研制的程序对核动力装置在摇摆条件下的自然循环运行特性及强迫循环向自然循环转换的过渡过程进行研究。结果表明:摇摆周期越小,影响越大;摇摆振幅越大,影响越大;相同摇摆周期与摇摆振幅条件下,纵摇对自然循环运行影响大;纵摇时,参数波动周期与摇摆周期相符,横摇时,参数波动周期为摇摆周期的一半;海洋条件引起过大的堆芯自然循环流量波动可造成功率自动调节控制棒的频繁动作,无法平稳实现强迫循环向自然循环的转换。

海洋条件下冷却剂系统自然循环仿真模型

在对核反应堆堆芯冷却剂系统分析的基础上,建立了海洋条件下冷却剂系统自然循环运行状态仿真模拟的数学模型。模型分为稳态计算和动态计算两部分,包括修正的单通道模型、强迫外干扰力模型、两相沸腾计算和动态计算模型等。对于海洋条件,主要是针对左右摇摆的情况进行了计算,并对结果作了简单的分析。计算结果表明模型是可行的。

自然循环与强迫循环转换过渡过程研究

针对自然循环和强迫循环转换的过渡过程问题,建立主冷却剂系统数学模型及中子动力学模型,利用完整的实时仿真平台,研究了船用核动力装置一回路自然循环与强迫循环相互转换的过渡过程中反应堆功率、冷却剂温度等主要系统参数的瞬态特性.计算结果表明,转换前初始反应堆功率水平对过渡过程的快速、安全及稳定有着重要的影响,较高的初始反应堆功率水平有可能导致出现瞬时高功率峰值并出现短周期现象,威胁反应堆的安全.针对过渡过程中的潜在风险,提出了在适当时机由操纵员手动调节控制棒的人为干预措施.分析结果表明,该措施可以有效地缩短过渡过程,改善过渡过程的稳定性和安全性.

自然循环欠热沸腾起始点特性

利用适于强迫循环的伯格尔斯和罗斯诺经验方法、Davis和Anderson理论方法,以及本课题组依据自然循环实验提出的预测欠热沸腾起始点的经验公式,对两种类型的欠热沸腾起始点的热力学平衡干度进行比较计算,研究自然循环的欠热沸腾起始点的基本特性。研究结果表明:自然循环欠热沸腾起始点的热力学平衡干度对加热量、进口温度、系统压力有着更大的敏感特性,在同等条件下,更早发生欠热沸腾现象。统计物理的微观角度研究进一步指出:产生这一现象的根本原因在于处于自组织状态的自然循环耗散结构的特点、动力学的涨落力和动量力对热力学平衡的共同影响。此研究结果为今后研究和应用自然循环的欠热沸腾奠定了基础。

核动力装置强迫循环与自然循环过渡过程特性研究

针对某型压水堆核动力装置,建立反应堆及一回路系统强迫循环与自然循环的计算分析模型,并与试验值进行比较,验证了建立的模型计算精度高,满足工程分析的要求。利用建立的数学模型,对自然循环与强迫循环过渡过程进行分析计算,结果表明:强迫循环向自然循环转换过程中冷却剂流量、蒸汽发生器压力、反应堆出口温度是几个约束参数;自然循环向强迫循环的转换过程中反应堆功率变化与周期变化幅度较大。

自然循环过渡过程UTSG一次侧倒流特性研究

自然循环条件下,立式倒U型管型蒸汽发生器(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。按管长对并联倒U型传热管进行分类,建立分布式的结构模型。采用最佳评估程序RELAP5/MOD3.3,对主泵不同转动惯量下的自然循环过渡过程进行研究,得到了转动惯量对UTSG倒U型管内非均匀流动的影响特性。研究结果表明,转动惯量的增加可以延缓倒流的发生,但对倒流的空间分布和倒流流量无影响。

中国先进研究堆停堆冷却措施及其主要特点

停堆后冷却问题是中国先进研究堆(CARR)重要的安全问题之一。冷却措施的实施对CARR的安全和建设投资有较重要的影响。CARR采用停堆初期的强迫循环及停堆后期全堆芯自然循环相结合的策略实现正常停堆和事故停堆后的堆芯冷却。停堆冷却的过程具体分为主泵大质量惯性飞轮惰转强迫冷却、应急堆芯冷却系统强迫冷却、自然循环功能部件动作实现全堆芯自然循环3个阶段。3个阶段既相互衔接又相互独立,每个阶段各有特点。停堆冷却策略的实施证明,CARR停堆冷却过程是可靠、有效、合理的,符合先进研究堆的发展趋势。

AC600二次侧非能动余热排出系统液柱启动自然循环过渡特性研究

进行了空气冷却器放置方式、系统冷热芯高差、系统阻力、空气冷却器出口温度及下降段液位对液柱启动自然循环过渡过程特性影响的实验，并进行了分析讨论。实验结果分析表明：该启动方式是可行的，但其过渡特性与空气冷却器放置方式、系统冷热芯高差、系统阻力、空气冷却器出口温度及下降段液位等因素有关。

船用一体化反应堆自然循环过渡过程控制优化研究

为了研究反应堆强迫循环向自然循环转换过程中功率自动调节方案,利用建立的数学模型对某型船用一体化反应堆自然循环过渡过程进行了理论计算。结果表明:过渡过程中,由于一体化压水堆自然循环工况下反应堆进、出口温度的滞后效应明显,并且冷却剂温度在功率自动调节模型中的权重大,使得反应堆进、出口温度测量点的位置对重要参数的峰值产生较大影响,反应堆进、出口温度测量点设置越接近反应堆活性区,则过渡过程中重要参数的波动峰值越小,过渡过程需要的时间越短,控制过程更优。

不同压力下的自然循环自动清洗蒸发器技术实验

自然循环自动清洗式蒸发器的综合效益相当高。其中的结晶垢自动清洗研究比较充分,技术也比较成熟,产生足够的自然循环推动力成为关键,并且与蒸发压力密切相关。为此研究它的蒸发压力适应性问题。得到的结果是,常压蒸发和加压蒸发中影响自然循环推动力大小的主要因素是汽化深度,分别在20℃、25℃以上的传热温差下,都可以达到带动长管加热室、光滑扭带自动清洗需要的11kPa以上,并且加压蒸发更有优势;真空蒸发中汽化深度和出口动能损失两者的影响都大,因此难以形成大的自然循环推动力,则需要采用旋流冲推齿形扭带自动清洗的短管加热室结构。该技术适用于国内普遍采用的0.6MPa加热蒸汽源的三效蒸发工艺。

HFETR流量反转分析研究

中国高通量工程试验堆(HFETR)在流量反转过程中,堆芯热工参数的变化会影响到反应堆的安全运行。为此本文利用RELAP5/MOD3程序建立了HFETR模型,进行了相关的研究,得出HFETR强迫循环向自然循环转换的最大允许功率为850 kW,自然循环向强迫循环过渡的时刻由压力壳上部水温决定。研究结果表明,现运行模式能保证反应堆的运行安全,为以后运行模式的完善提供了支持。

非能动自然循环风电机舱冷却系统应用研究

风电机舱的有效通风冷却,可以保障风电机组在高温天气下安全、高效运行。通过建立风电机舱仿真模型,对加装聚风罩前、后的风电机舱进行模拟计算,计算结果表明:随着环境风速的增大,机舱内部温度明显下降,风速大于8 m/s时,机舱与环境温度差小于3℃;外部风速越大,机舱内外的温度差也越小。加装聚风罩后,减少了风机因机舱内部温度过高而导致的被迫停运现象,提高了风电机组发电的经济性和安全性。

2021/2022年东亚大陆冬季前暖后冷的环流差异及其成因

2021/2022年冬季东亚大陆地区整体以偏冷为主,气温季节内变化显著,前冬(2021年12月1日—2022年1月26日)气温偏高,后冬(2022年1月28日—2月24日)气温偏低;气温变化的空间差异较大,呈现出显著的北暖南冷特征,尤其在冷时段,南部地区气温偏低幅度比北部地区大1℃左右.本文利用逐日中国观测站点资料和NCEP/NCAR、ERA5等再分析资料分析了2021/2022年冬季东亚大陆前暖后冷的可能原因,发现与冬季气候密切相关的西伯利亚高压、东亚冬季风、平流层极涡、高原高度场、西太平洋副热带高压、东亚高空西风急流、北半球平流层环状模(NAM)等大尺度环流系统均发生了显著的转折性变化,直接导致了东亚大陆冬季前暖后冷的季节变化,但乌拉尔山高压在冷暖时段的变化差异并不明显.另外,赤道中东太平洋冷海温和北大西洋暖海温在后冬的加强变化通过对大气环流的强迫影响,对2022/2021年后冬冷时段冷空气的加强和低温冷事件的发生起到了十分重要的作用.

强制循环到自然循环过渡过程中流动不稳定性的研究

本文对安装有引射器的回路系统从强制循环到自然循环的过渡特性进行了实验研究和数值模拟，实验结果表明，在过渡过程中、当加热功率超过某一限度，系统内将发生密度波型汽液两相流动不稳定性，危及设备的安全运行。数值模拟采用汽液两相热力学非平衡模型以考虑过冷沸腾对流动不稳定性的影响，使用迭代解法求解差分方程，数值模拟结果与实验结果相当一致。

喷射泵对自然循环过渡特性影响分析

分析了喷射泵在压水堆一回路自然循环过渡过程中的作用以及在不同流动条件下的阻力特性。分析结果表明：选择结构合理的喷射泵，可以改善压水堆一回路的过渡特性和自然循环能力；强迫循环条件下，压水堆一回路主循环泵有效压头的损失随喷射泵阻力系数的增加而增加；自然循环条件下，喷射泵流动阻力系数影响压水堆一回路过渡过程时间及自然循环流量的大小。为了改善压水堆一回路过渡特性和提高一回路自然循环能力，可以采用无扩散段形式的喷射泵，但必须通过设计计算及实验验证，避免倒流现象发生．

燃气蒸汽联合循环机组余热锅炉技术及其应用

介绍了燃气蒸汽联合循环机组中余热锅炉的结构和运行特点及最新技术和应用、余热锅炉应用中应注意的问题。

离子交换膜电解槽槽型的选择

概述了目前国内氯碱企业使用的离子交换膜电解槽,对选择离子膜电解槽时应考虑的问题进行了论述。对国产离子膜电解槽的技术、应用情况进行了介绍。

工程设计通病及解决办法:(2)自然循环热水供暖系统问题分析及机械循环系统工程案例

介绍了自然循环热水供暖系统的特点,分析了系统供热效果不好的主要原因及解决措施。给出了机械循环热水供暖系统供热效果不好的具体工程案例,详细分析了其原因并给出了处理办法。

自然循环系统中喷射泵特性的实验研究

在自然循环系统中安装喷射泵并进行了实验研究．研究结果表明，强迫循环时，喷射系工作特性受回路影响较大，同时，调节冷、热段密度差可改变喷射泵在回路中的工作范围．为避免引射支路出现倒流现象，在实验及分析基础上提出了自然循环系统中设计安装喷射系的一些建议．

蒸发器自然循环推动力计算理论研究

在关系复杂的诸多影响因素中,提出动力温度δt0概念,并且以此作为计算基本参数建立起绝热、平衡、线性汽化过程的推动力理论计算式.在深入分析沸腾室内实际汽化过程的不平衡、非线性和出口动能损失等影响后提出了有效推动力的计算式.该计算式物理概念明晰,可以指导蒸发器结构的合理设计.在此基础上,提出将各种影响系数和有关物性参数一并考虑的综合影响系数K的工程计算式,既便于试验研究,又便于工程设计.