堆芯筒体压力-温度(P-T)曲线的概率断裂力学分析研究

反应堆压力容器压力-温度曲线是核电厂正常运行的限值边界,保证了核能设备的运行安全。目前规范中给出了计算压力-温度曲线的方法,然而该方法得到的结果具有很高的保守性。本研究从概率断裂力学的角度,以高辐照区堆芯筒体为计算对象,开展了压力容器堆芯筒体压力-温度曲线的研究。研究结果指出:核电厂启堆过程、水压试验过程的风险很低,停堆过程中要关注降温速率;对于启堆过程、停堆过程和水压试验,结合概率分析结果提出了新的安全系数。

反应堆压力容器压力-温度限值曲线分析方法研究

核电厂在反应堆启、停堆过程中必须将压力和温度控制在一定范围内,即压力-温度限值曲线(P-T曲线)所允许的范围内,以防止反应堆压力容器发生脆性开裂。本文论述了反应堆压力容器P-T曲线制定的防脆断设计的基础理论,总结了EJ/T 918-94规范和RCC-M 2007规范中关于P-T曲线的计算方法和分析流程,采用ANSYS APDL编程实现了P-T曲线的自动分析,并对RCC-M 2007规范中的P-T计算分析方法进行了完善,对计算结果进行了对比分析,研究表明EJ/T 918的计算结果过于保守。

用RT_(T_0)取代RT_(NDT)分析国产某核压力容器压力-温度限值曲线的效益

ASME规范和美国联邦法规规定了核反应堆压力容器(Reactor pressure vessel,RPV)在正常启、停堆过程中及水压试验时的压力和温度限值,2013年版ASME规范直接纳入了Code Case N-629,即同时接受了RTT0和RTNDT两种参考温度表征的材料断裂韧性KIc下包络线。本文对比分析采用KIR-RTNDT、KIc-RTNDT和KIc-RTT0三种断裂韧性取值方法所确定的压力-温度限值曲线(P-T曲线),以国产某台RPV为研究对象,计算了在40年设计寿期末和延寿期的P-T曲线。结果表明三者差别很大,基于KIc-RTT0下包络线拓宽了P-T运行窗口,甚至无需担心该容器在启停堆过程中会发生脆断,KIc-RTNDT曲线的计算结果偏保守,而由KIR-RTNDT给出的结果过于保守。研究结果为该电站的运行和延寿的可能性提供了支持。

基于压力-冲量曲线的水下爆炸压力-时间公式

根据材料受冲击载荷时的压力-冲量函数,推导得到了适用于水下爆炸冲击载荷的压力时程公式。通过水下爆炸实验方法测量不同药量、不同距离的压力时程曲线,使用MATLAB软件对实验数据进行拟合,由此计算冲击波冲量和能量参数,并与通用的Cole与Орленко理论计算结果进行对比,验证拟合曲线的准确性。相较于Cole和Орленко理论,新方法得到的压力衰减曲线更接近实验值。计算水下爆炸冲击波的比冲量和比冲击波能时,新模型具有较高的计算精度,其中:比冲量与实验值的误差不超过4%,与Орленко理论相比,精度提高了5%~10%;比冲击波能与实验值的误差不超过1%,计算精度与通用理论相当。

SF_6气体压力-温度曲线在现场的应用

针对东北地区SF6断路器运行时SF6气体压力监视问题,分析以绝对压力表示和以表压力表示的"SF6气体压力-温度曲线"两种曲线的应用方法及注意事项,以及在充注SF6气体时"SF6气体压力-温度曲线"的应用,指出在实际工程中,对配置密度表的断路器充SF6气体时,根据密度表的读数调整SF6气体的压力(或密度),使密度表的指针对准额定压力(或密度)值。

岩体变形试验中压力-变形曲线异常现象分析

压力-变形曲线是岩体变形试验(承压板法)中求解岩体变形参数的基础,若将因技术问题导致压力-变形曲线产生的异常考虑到结果中,难免会导致求解的变形模量、弹性模量与真实值存在偏差。为尽可能排除人为因素导致的误差,更准确地得到岩体的变形参数,对岩体变形试验(承压板法)中压力-变形曲线的一般规律进行了归纳总结。在此基础上,采用湖南省泗洲山抽水蓄能电站工程和梅山灌区工程的岩体变形试验中得到的压力-变形曲线,着重分析了曲线中几点异常现象,并从设备安装、数据处理等方面提出了相应的解决办法。研究成果可为后续岩体变形试验处理压力-变形曲线提供新的思路。

非饱和土土-水特征曲线的温度效应

基于热力学的理论,利用van Genuchten的土-水特征曲线表达式,建立了一种能考虑温度影响的土-水特征曲线方程,并给出了推导过程。该表达式综合考虑了温度对表面张力和浸润系数的影响。相对于根据试验数据拟合的表达式,该表达式具有更加坚实的理论基础,更具适用性和一般性。选用MX-80斑脱土和黄土土样的试验结果,将该方程预测结果和试验结果进行了比较;可以看到,所提出的方程能较好地反映非饱和土土-水特征曲线随温度而变化的情况。

隔物灸温度-时间曲线分析

目的观察隔物灸温度-时间曲线特性,探讨其临床意义。方法测量临床常用的隔附子饼灸、隔生姜灸在施灸过程中温度变化曲线,并以临床基本不用的隔黄芩饼灸为对照。结果隔黄芩饼灸温度最大值明显大于隔附子饼灸和隔生姜灸,其温度-时间变化曲线也有较大差异;隔附子饼灸、隔生姜灸温度最大值基本相同,但隔生姜灸温度上升段比隔附子饼灸陡峭。结论虽然隔附子饼灸、隔生姜灸温度最大值基本相同,但隔生姜灸时患者更易觉得疼痛;从温度-时间曲线特性看,隔黄芩饼灸不宜用于临床。

饱和蒸气压实验中的压力-温度测量仪设计和开发

"液体饱和蒸气压的测定"是物理化学实验中经典的热力学实验,压力和温度作为该实验的待测参数,对实验结果产生重要影响,因此准确实时地测量十分必要。基于该教学需求,通过对压力变送器、温度传感器以及显示仪表进行认真的选型,并对电路进行详细的设计,开发了高精度压力-温度测量仪,并将其应用于实验体系。学生的反馈结果表明,该仪器很好地满足了教学需求,实验的系统误差明显减小,数据结果的良好率由原来的30%提高到76%。

压力-容积曲线在急性呼吸窘迫综合征患者机械通气中的应用

目的探讨静态与动态压力-容积(P-V)曲线低位拐点(LIP)的相关性,为临床选择最佳呼气末正压(PEEP)提供简捷的方法。方法记录14例急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者的准静态及动态肺P-V曲线,确定P-V曲线上的LIP及高位拐点(UIP),将PEEP设定在动态P-V曲线的0、LIP/2、LIP+2 cm H2O、(LIP+UIP)/2和UIP,各水平PEEP分别维持30 min后测血气分析及静态顺应性(Cst)、气道峰压(PIP)、中心静脉压(CVP)及平均动脉压(MAP)。结果14例ARDS患者准静态LIP和动态LIP分别为(6.5±1.7)cm H2O和(4.5±1.7)cmH2O,两者经相关性检验呈正相关(r=0.76,P<0.05)。当PEEP为LIP+2 cm H2O时,PaO2/FiO2及Cst均显著提高(P均<0.01),动态肺顺应性达最高,且对CVP及MAP无明显影响。继续增加PEEP,虽PaO2/FiO2有增高,但Cst及MAP下降,CVP、MAP及平均气道压明显升高。结论动态P-V曲线的LIP+2 cm H2O作为最佳PEEP水平时可获较佳治疗效果。

光纤法布里-珀罗干涉温度压力传感技术研究进展

光纤法布里-珀罗干涉温度和压力传感器具有灵敏度高、制作简单、成本低、体积小和抗电磁干扰能力强等优点,已被广泛应用于军事和民用领域.在某些环境恶劣,如具有强电磁干扰和腐蚀性,或提供给传感器的安装空间非常有限的特殊工业领域,微型光纤温度和压力传感器发挥着重要的作用,国内外诸多高校、科研院所都在对其进行研究.本文综述了光纤法布里-珀罗干涉仪的基本原理、制备技术、及其压力和温度传感应用的研究进展.详细介绍了湿法化学腐蚀制备法、电弧放电制备法、飞秒激光制备法、聚合物辅助制备法等常见光纤法布里-珀罗腔传感器的制作工艺,分析了不同制作工艺的优缺点;详细介绍了光纤法布里-珀罗干涉仪在温度传感、压力传感和温压一体传感领域的应用;最后对光纤法布里-珀罗干涉温度压力传感器的发展进行了总结和展望.

新疆东戈壁斑岩型钼矿床成矿流体包裹体温度-压力研究

东戈壁斑岩型钼矿床是在新疆境内发现的第一个特大型钼矿,钼资源量(331)+(332)+(333)约503 474.66t,矿石平均品位0.115%。矿床的形成与隐伏斑状花岗岩体有关,矿化的主要载体是以石英脉、钾长石脉为主的各种脉体,即该矿床兼具斑岩型及脉型矿床的特征。通过对含矿脉体中流体包裹体的研究,初步确定矿床的成矿温度为197～390℃,成矿压力为531.04×105～752.10×105 Pa,成矿深度为1.68～2.39km,成矿流体为富含多种气态组分的低盐度流体;成矿时代为华力西晚期;矿床成因类型应为浅成中高温岩浆热液型钼矿床。

急性呼吸窘迫综合征静态压力-容积曲线数学模型的建立

目的论证根据压力容积(PV)曲线二阶导数图形寻找曲线拐点的可行性,并与逐步线性回归法测定拐点的方法进行比较。方法6只成年健康绵羊麻醉后行气管切开,纤维支气管镜温生理盐水肺泡灌洗法建立急性呼吸窘迫综合征(ARDS)模型,用低流速法描记灌洗前及灌洗后的准静态PV曲线,利用Findgraph软件建立数学模型及分析曲线特征。结果应用多元线性回归及Boltzmann公式对正常及ARDSPV曲线的吸气支和呼气支均能达到理想的拟合效果,利用二阶导数图形可以准确获得PV曲线的特征点,利用此方法测定的吸气支下拐点(LIP)与逐步线性回归法所测的LIP+2cmH2O(1cmH2O=0.098kPa)有很高的相关性。结论对于ARDS患者,PV曲线的二阶导数图形可以准确提供曲线拐点的信息,有利于呼吸机参数的设定。

利用压力-容积曲线呼气支最大曲率拐点选择PEEP对ARDS患者氧合及血流动力学的影响

目的探讨利用压力一容积（P—V）曲线呼气支最大曲率拐点选择呼气末正压（PEEP）对急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者氧合及血流动力学影响。方法选取25例ARDS患者，采用肺保护性通气，肺复张（RM）后随机分为两组：利用P—V曲线呼气支最大曲率拐点设置PEEP组（PPMc）和以P—V曲线低位拐点设置PEEP组（PLIP），观察并比较RM前后两组患者PaO2／FiO2、呼吸系统动态顺应性（Cdyn）、心率（HR）、平均动脉压（MAP）、中心静脉压（CVP）等指标的变化。结果RM后两组患者短时间内PaO：／FiO：和Cdyn均明显增加，PPMc组PaO2／FiO2在RM后1、2、4h较Pup组升高（P〈0．05）。PLIP组Cdyn在RM后很快降至RM前水平，PPMC组Cdyn在RM后1、2h高于PLIP组（P〈0．05）。两组RM时均有MAP、CVP下降，HR升高（P〈0．01）；HR、MAP在RM后很快恢复，PPMC组CVP持续升高至RM后2h（P〈0．05）。结论RM后利用P—V曲线呼气支最大曲率拐点选择PEEP可以使氧合及呼吸系统顺应性改善更为明显，对血流动力学无严重的不良影响。

温度、压力对甲烷-空气混合物爆炸极限耦合影响的实验研究

为了研究不同初始条件对甲烷-空气混合物爆炸极限的影响,利用容积为20L的爆炸罐,在不同初始温度(25~200℃)和初始压力(0.1~1.0 MPa)条件下测定了甲烷-空气混合物的爆炸极限。实验结果表明,随着初始温度和初始压力的升高,爆炸上限升高,爆炸下限降低,爆炸极限范围扩大。在实验温度和压力范围内,常压/常温条件下,爆炸上限和下限与初始温度/初始压力呈线性相关。爆炸上限与初始温度的相关性受初始压力的影响,其与初始压力的相关性也与初始温度有关。然而,初始压力/初始温度对爆炸下限的影响与初始温度/初始压力的相关性并不显著。初始温度和初始压力对爆炸极限的耦合影响比单一因素对其的影响大,且相较而言,其对爆炸上限的影响更为显著。本文中绘制了影响曲面来描述初始温度和初始压力如何影响甲烷-空气混合物的爆炸极限。

井下永久式光纤温度-压力测试技术研究

传统的电子类传感器无法在井下恶劣环境下工作,而光纤传感器对电磁干扰不敏感而且能承受极端条件。为此,研究了井下永久式光纤温度-压力测试技术,并配套研制了井下光纤测试系统。该测试系统由光纤光栅传感器、井下光缆、光缆连接器及光电解调仪4大部分组成。系统适应井下高温(200℃)高压(50 MPa)环境,具有温度双补偿功能,测试精度(0.08%),性能稳定,寿命长。胜利油田4井次的现场试验表明,井下永久式光纤温度-压力测试系统测得的井底压力、温度曲线能够实时反映注水工作制度的细微变化,压力曲线与井口计量表压力变化曲线一致,测试灵敏度及精度完全达到设计要求。

温度-压力-吸附方程在计算煤岩等量吸附焓的应用

用鄂尔多斯盆地的长焰煤、肥煤、瘦煤和贫煤4个煤样的系列等温吸附实验数据来验证一个温度-压力-吸附方程,并探讨等量吸附时吸附平衡压力与温度之间的函数关系。用克劳修斯-克拉佩龙方程求等量吸附焓。提出单位等量吸附焓的概念及计算方法。结果表明:煤样等量吸附焓为负值,证实吸附过程是个放热过程;对于同一煤样,单位等量吸附焓随吸附量的增加而下降是由于吸附介质表面的能量不均匀性所造成。正因为吸附过程是个放热过程,所以吸附先发生在能量较高的位置上,以便放出更多能量;在相等吸附温度和压力条件下,高阶煤有较大的单位等量吸附焓,必有较大的吸附量。同时高阶煤吸附量随着吸附温度的升高而快速衰减,而中低阶煤吸附量衰减却没有那么明显。

压力-容积曲线指导个体化保护性单肺通气在开胸术中的应用

目的:应用动态压力-容积曲线设定全身麻醉单肺通气时个体化的潮气量和呼气末正压(PEEP)。方法:42例ASAⅠ～Ⅱ级择期行肺叶切除术患者,常规双肺通气30min后(T0)行单肺通气,按照患者单肺通气即刻动态压力-容积曲线低位拐点对应的压力(PLIP)+0.196kPa设定PEEP值,依次按照100%、80%、60%高位拐点对应的容量(VUIP)设定潮气量,分别通气30min(T1、T2、T3)。记录各时点血流动力学和呼吸力学参数,并采集动脉和混合静脉血行血气分析,根据公式计算肺内分流率。结果:T1、T2、T3的PEEP值均为(0.64±0.13)kPa,潮气量分别为(10.1±1.2)mL/kg、(7.2±1.1)mL/kg、(5.6±0.7)mL/kg,与T1相比,T2的气道峰压、气道阻力、分流率降低;动脉氧分压、胸肺顺应性增加;T3的平均动脉压、动脉二氧化碳分压增高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:根据动态压力-容积曲线,80%VUIP联合PLIP+0.196kPa水平的PEEP有助于改善单肺通气氧合,降低分流,对血流动力学影响轻微。

温度-压力-吸附和煤与瓦斯突出的关系探讨

利用沁水盆地大宁煤矿的原生煤和构造煤系列等温吸附实验数据求各自温度-压力-吸附之间的相互关系。结果证实吸附过程是放热过程。定义了等量吸附焓、单位等量吸附焓和单位等量解吸焓。计算出在吸附量均为45 cm^3/g时,构造煤的单位等量解吸吸热比原生煤要少吸热0.158 kJ/(mol·cm^3·g)。相较于原生煤,构造煤优先解吸;相较于放热过程,埋深强化解吸;相较于原生煤,构造煤更容易从环境中吸入解吸所需的能量;相较于原生煤,构造煤自身的低渗透率和低坚固性系数更容易导致煤与瓦斯突出的发生。