超临界水反应堆(SCWR)的冷却剂化学调控与pH值在线测量

在核电站运行中,冷却剂的化学调控与在线测量是运行控制的关键。对新一代的超临界水反应堆,冷却剂的调控方法与pH值在线测量技术正处于研发阶段。综述了SCWR运行中冷却剂化学调控方法与进展,以及SCWR中冷却剂pH值的在线测量方法与进展,并对调控与在线测量的实际应用进行了展望。

含乙醇废水的超临界水氧化反应动力学及反应机理

研究了等温平推流反应器中乙醇的超临界水氧化反应 (SCWO) ,反应温度 475～ 5 5 0℃、压力 2 2～ 3 0MPa、停留时间 0 6～ 63 7s、氧气与乙醇摩尔浓度比 4 5 6～ 9 0 9.一氧化碳和二氧化碳分别是反应中间产物和最终产物 .随停留时间增大、温度升高 ,乙醇去除率增大 ,压力和氧气浓度变化对过程无显著影响 .以幂指数方程描述乙醇SCWO动力学 ,乙醇和氧气的反应级数分别为 1和 0 ,计算值和实验值相差基本在 10 %以内 .超临界条件下分别以过氧化氢和氧气为氧化剂时乙醇的氧化反应无明显差别 ,亚临界条件下过氧化氢氧化速率大于氧气 .基于对此现象的分析 ,作者推测 :无论以过氧化氢或氧气作为氧化剂 ,在超临界水中 ,它们之间可以通过一系列自由基反应迅速达到平衡 ,且各物种的平衡分布与初始分布无关 。

超临界水冷反应堆内带定位格架的类三角形堆芯通道流动传热特性研究

采用结构化多面体网格和商用CFD软件对反应堆堆芯棒径D=8 mm,栅距比P/D=1.4超临界水冷反应堆内带定位格架类三角形堆芯通道内超临界水流动与传热特性进行研究。研究结果表明:采用SSG湍流模型计算得出的内壁温度与实验数据吻合良好。定位格架会导致工质产生扰动,阻流片型定位格架比标准型定位格架对流体扰动影响大。定位格架可强化堆芯通道内超临界水传热,阻流片型定位格架末端强化换热能力要优于标准型定位格架。

基于改进差分进化算法的超临界水氧化动力学参数估计

为了准确地估计反应动力学参数,提出一种改进差分进化算法(MDE),能根据算法搜索进展情况而自适应地确定变异率,使算法在初期保持个体的多样性,避免早熟;在后期逐步降低变异率,保留优良信息,避免最优解遭到破坏,增加搜索到全局最优值的概率。与传统的差分进化算法(DE)相比较,MDE算法的离线性能和在线性能都有较大的改进,搜索到全局最优解的概率获得较大提高,对算法参数的敏感性低。将MDE算法应用于2-氯苯酚在超临界水中氧化反应动力学参数的估算,获得模型的拟合相对误差绝对值之和比文献报道值降低了14.2%。

垂直管内超临界水传热实验研究

在宽广的实验范围内对直径10mm垂直管内超临界水在不同工况下的传热特性进行了实验研究,分析了热流密度、质量流速及压力变化对内壁面温度及传热系数的影响规律。实验参数为:压力23、25、26MPa,质量流速450～1 200kg/(m2.s),热流密度200～1 200kW/m2。实验结果表明:随主流温度的升高,壁面温度逐渐上升,在拟临界点附近由于物性剧变存在传热强化现象;热流密度的增加以及质量流速的减小均会削弱传热强化现象,并导致传热恶化;压力的影响主要体现在传热恶化、强化的起始热流密度和起始主流温度的不同。

超临界水冷堆水化学控制及其相关技术研究进展

对国内外超临界水在辐照作用下的分解行为、水化学对材料的腐蚀影响、腐蚀产物行为和水化学监控等领域的研究现状进行回顾,介绍了中国核动力研究设计院在超临界水腐蚀领域的研究进展,以及利用新建的超临界水化学试验装置开展的热态试验研究,并提出了研发超临界水冷堆(SCWR)尚需攻克的水化学运行控制相关技术难题,为中国百万千瓦级SCWR(CSR1000)的水化学策略研究提供参考。

类四边形堆芯子通道内超临界水传热特性研究

基于类四边形堆芯子通道超临界水的传热试验，建立棒径为8 mm、栅距比为1.2的超临界水冷反应堆（SCWR）类四边形堆芯子通道物理模型，采用SSG湍流模型，在 p＝23～28 M Pa超临界压力范围，研究了子通道内超临界水的传热特性，分析了压力、质量流速和热流密度等热工参数对类四边形子通道内超临界水传热特性的影响。研究结果表明：采用SSG湍流模型数值研究计算得到的内壁温度与试验结果变化趋势一致。在拟临界区，随压力的增大，相应的换热系数峰值逐渐降低。质量流速的增加，在整个焓区均能明显加强子通道内传热现象。随热流密度的增加，内壁温度逐渐升高，对应的换热系数峰值降低，同时逐渐向低焓区方向移动。

超临界水氧化有机废水动力学分析

根据推流式超临界水氧化 (SCWO)反应器处理有机废水的动力学方程式 ,结合近年来超临界水氧化降解各种有机废水的实验研究情况 ,对超临界水氧化有机废水的反应动力学影响因素进行了综合分析 ,同时指出了该技术在有机废水处理中的应用优势和存在问题。

超临界流体技术在环境保护中的应用研究

综述了超临界流体技术在环境保护各领域的应用。介绍了国内外超临界流体技术 (超临界水反应、超临界萃取以及超临界色谱 )

杂交蚁群系统的构建并用于反应动力学参数的估计

经典的蚁群算法模仿蚂蚁觅食, 释放信息素, 形成正反馈互激励机制, 提高了全局寻优效率, 但它只适用于离散问题. 将解空间划分为小区域, 用以承载信息素, 设置全局与局部蚂蚁, 引入遗传算法的种群和操作方式, 以Powell寻优算子和最优解保留策略改造蚂蚁的智能活动与互激励机制, 构建为杂交蚁群系统 (hybridant colony system, HACS), 可用于求解连续优化问题. 实例测试表明, HACS具有良好的全局寻优能力和稳定性, 将HACS应用于2 氯苯酚在超临界水中氧化反应动力学参数的估算, 获得了满意的结果.

SCWR堆芯稳态物理-热工水力耦合计算程序系统CASIR的开发

针对超临界水冷反应堆(SCWR)堆芯冷却剂密度沿轴向变化剧烈的特点,开发用于SCWR堆芯稳态物理-热工水力耦合计算的程序系统CASIR。CASIR由改进的压水堆堆芯中子学计算程序和适用于SCWR燃料组件计算的子通道热工-水力程序组成,具备调整堆芯下腔室入口流量分配的功能。针对CSR1000双流程的SCWR首循环堆芯,通过与蒙特卡罗程序对比寿期初时刻计算结果的方式,初步验证CASIR计算SCWR堆芯中子学问题的准确性;通过SCWR堆芯燃耗模拟,以及调整堆芯流量分布使得最大包壳表面温度(MCST)满足设计限值的测试,表明CASIR满足SCWR堆芯设计的要求,可应用于方形燃料组件的SCWR堆芯概念设计。

硫代双乙醇的超临界水热分解过程

在等温管式平推流反应器中研究了超临界水中硫代双乙醇 (TDG)的水热分解反应 ,反应温度为 42 5～ 5 2 5℃ ,压力为 2 2～ 30 MPa,反应停留时间为 0 .6～ 6 3.2 s。结果表明 ,TDG可在超临界水中快速、彻底分解。TDG分解产物为甲烷、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、氢气、乙醇、乙醛、硫化氢和单质硫。 TDG转化率随停留时间增加而增大。随温度和压力升高 ,TDG分解速率加快。分析表明 。

堆芯中子学程序系统SARCS-4.0的开发及初步验证

开发了堆芯中子学程序系统SARCS-4.0,该程序系统能处理由任意方形燃料组件组成的堆芯;能计算铀钚、钍铀燃料循环;能计算硼、钆、铒、铪、银、铟、铕、钐等各类可燃毒物和含硼、铪、银-铟-铬、铕、镝等各类控制棒;具备堆芯核设计的基本功能。使用SARCS-4.0系统对超临界水冷反应堆(SCWR)堆芯进行计算以验证程序系统的计算准确性,结果表明,SARCS-4.0系统具有较高计算精度,该系统从功能上、精度上均适用于新型反应堆堆芯选型研究。

PuO_2含量对MOX燃料组件物理特性的影响

当超临界水冷堆组件采用铀与钚的氧化物混合而成的MOX燃料时,与普通UO_2燃料相比其中子学特性存在差异。为了研究PuO_2含量对组件物理特性的影响,采用蒙特卡罗方法计算得到了不同PuO_2含量时MOX燃料物理特性参数,包括俘获裂变比、总微观裂变截面、燃料每次裂变平均释放的能量、每次裂变释放的中子数及有效裂变中子数。进一步得到了装载不同含量PuO_2时MOX燃料组件特性参数,包括能谱、Keff、相对功率、相对功率峰值和缓发中子份额。研究结果对MOX燃料组件的设计有一定参考价值。

机械、仪表工业废物处理与综合利用

X760.1 200502961 填料塔内酸性和碱性气体和气溶胶的排放特征和控制效果=Emission characteristics and control effi- ciency of acidic and basic gases and aerosols from packed towers[刊,英]/Chuen-Jim Tsai…//Atmos. Environ..-2004,38(4).-643-646

多点随机搜索算法估计反应动力学参数

提出一种多点随机搜索算法,一方面它汲取随机搜索算法的优点以克服陷入局部最优点;另一方面它通过判断搜索过程目标函数变化趋势,从而能在响应曲面的下降方向上前进,加快寻优进程。与遗传算法相比较,多点随机搜索算法能以更快的速度找到全局最优解;与梯度下降算法相比较,它能以更高的概率找到全局最优解。本文将多点随机搜索算法应用于2-氯苯酚在超临界水中氧化反应动力学参数的估算,获得动力学模型对实验数据拟合的相对误差绝对值之和比文献报道降低了14.1%。

新克隆选择法在动力学参数估计中的应用

针对目前克隆选择法中存在的训练时间长、收敛速度慢、精度低等缺点,提出一种新克隆选择法,在免疫克隆原理的基础上,重新定义抗体亲和度(与目标函数本身没有关系),在抗体克隆机制中增加浓度的因素,引入克隆规模动态调节机制,改进超变异概率和算子。将新克隆选择法应用于估算2-氯苯酚在超临界水中氧化反应动力学参数,使模型的拟合相对误差绝对值与文献报道值之比获得改进。