小型模块化压水堆环形燃料堆芯模型建立与安全性能研究

本文以RELAP5/MOD3程序为基础,构建了100MWe小型模块化压水堆,以及相应的棒状燃料,环形燃料两种堆芯的安全分析模型,并开展了稳态工况下两种堆芯的安全性能分析。分析结果显示,对于100MWe的小型模块化压水堆,环形燃料堆芯比棒状燃料堆芯具有更高的安全性能。

核动力装置热工水力运行分析程序中的堆芯物理模型

提出了一套用于微机版船用核动力装置热工水力运行分析程序的堆芯物理模型 ,该模型既能较逼真地描述实际的物理过程 。

SNRE堆芯物理计算分析

采用蒙特卡罗方法的MCNP程序对小型核火箭发动机(SNRE)的堆芯建立了5个不同精细程度的计算模型,并对其有效增殖因子、转鼓价值和功率分布进行了计算。模型分析结果表明:元件均匀化处理可以满足一般的反应性计算,而要得到元件内部功率分布则必须采用精细描述元件的模型。参数计算结果表明:SNRE堆芯基本物理特性合理,转鼓控制价值足够,功率分布均匀合理,满足设计要求。

一种基于Zieloger-Niclosls法的反应堆堆芯功率PID串级控制器整定方法研究

本文采用点堆方程建立的某型反应堆堆芯模型,对模型进行了线性化,得到堆芯系统的开环控制学模型。为了实现对上述反应堆模型的控制,本文设计了PI-PID功率温度调节串级控制器,并利用Z-N法整定了控制器参数,从而获得了堆芯的闭环控制系统模型。最后,在Matlab/Simulink中对上述模型进行了仿真,得到了闭环系统阶跃响应曲线和频率特征曲线等,并从控制理论的角度论证了上述控制系统的有效性。

大型反应堆堆芯空间控制技术发展趋势

堆芯作为大型反应堆的核心,容易受到氙诱导的空间振荡效应影响。在堆芯控制策略影响下,通常堆芯的平均功率能够保持恒定,但堆芯功率分布并不一致。特别在极端恶劣情形下,会引发核电站事故。堆芯功率空间控制技术通过对反应堆进行区域划分,建立堆芯节点模型实现状态空间表达;借助奇异摄动方法降阶模型,基于输出/状态反馈架构设计控制系统调节器,最终达到抑制反应堆的空间振荡、精确控制各子区域功率的目标。针对大型反应堆堆芯控制方法的不同区域划分堆芯节点模型和状态空间进行综述,并从反馈形式上对空间控制方法进行分类与分析。对比和总结了系统模型和控制技术,为该领域的进一步研究提供参考。

一体化压水堆堆芯动态特性仿真研究

本文建立了一体化压水堆堆芯的数学模型,包括中子动力学模型、反应性反馈模型和堆芯热工水力模型。并通过仿真对一体化压水堆和传统的分散布置压水堆的动态特性进行了比较,仿真结果表明所建立的数学模型是合理的。

乏燃料溶液嬗变堆焚烧锕系核素能力分析

针对焚烧锕系核素的目标,选择不同的乏燃料成分和堆芯功率,构造了7种乏燃料溶液嬗变堆(HSTR)堆芯模型,采用溶液堆堆芯燃料管理程序FMCHR计算了堆芯内Pu、Np及其他长寿命锕系核素的燃耗变化,分析了HSTR焚烧锕系核素的能力。结果表明:HSTR可以有效实现焚烧239Pu的目标,同时嬗变可观数量的237Np;若要实现241Am和243Am的嬗变,需要增大这2种核素在硝酸钚酰溶液内的初始含量,或采用硝酸铀酰溶液作燃料。

核反应堆堆芯功率模糊切换控制系统开发及应用

为利用不同类型控制器的性能优势,基于堆芯模糊多模型,利用比例-积分-微分(PID)控制器和模糊控制器,结合T-S型模糊规则设计模糊切换控制器。以三里岛核电站压水堆堆型堆芯为例,建立一套堆芯功率模糊切换控制系统并开展仿真研究。结果表明,与传统PID控制器相比,所设计的堆芯模糊切换控制器更适用于堆芯反应性阶跃扰动和堆芯冷却剂进口温度阶跃扰动下的堆芯功率控制。