MC法校正高能X射线核燃料组件无损检测系统散射

高能X射线无损检测技术能在不破坏检测物体的前提下获取其内部结构信息。核燃料组件的多棒束特性导致产生的散射射线严重影响检测图像质量。为了校正散射射线的干扰,本研究分析了多种解决散射射线干扰的方法在核燃料组件无损检测中的局限性,使用Geant4仿真模拟核燃料组件无损检测过程,构建ComptonFlag类标记发生康普顿散射的散射射线并去除其干扰。模拟结果表明,在去除散射射线干扰后,投影图像中的缺陷与完整燃料棒的对比度信噪比提高了69.02%,能有效提升核燃料组件无损检测图像质量。

基于偏离设计工况运行的稳态考验回路换热能力补偿措施分析研究

稳态高温高压回路的换热能力与辐照参数的匹配性对燃料组件辐照考验的可行性及安全性有着重要的影响。本文研究了在各工况下试验回路换热能力与燃料组件辐照考验热工参数的匹配性问题,并分析了不同换热能力补偿措施的适应性。研究结果表明,当试验回路的运行偏离设计工况,回路中一次水的流量及辐照装置出口温度与主换热器能够实现的最大一次水温降以及最大换热功率之间是存在严格的对应关系。装置出口温度升高以及调节二次水流量对提升主换热器的换热效果不明显,而采用更低温度的二次水可以部分提升换热器的功率。主换热器后端散热方式在总的换热功率能力上要较前端换热强。换热器并联的换热效果并非总是强于单台独立运行,在低流量运行时,设置两台换热器并将其串联是最有效解决换热能力不足的手段,针对换热器一次水入口温度330℃及250℃,两台换热器串联的总换热功率将比单台运行时分别平均提高68.7%和80.4%。本文的研究方法及相应的研究结果可以用于指导燃料组件的稳态回路辐照论证以及考验过程中的试验回路运行参数选择。

双腔铝合金油箱分腔隔板质量优化设计

为降低双腔铝合金燃油箱分腔隔板开裂失效风险,文章介绍了一种通过改进分腔隔板结构提高铝合金双腔油箱质量的方法。首先结合同类结构计算机辅助工程(CAE)分析及试验报告,对分腔隔板结构进行了改进,再通过CATIA软件进行建模对燃油箱总成进行装配评估,同时分析了新结构分腔隔板工艺成型情况,最后进行样件试制并进行台架振动试验验证,结果显示这种方法能过够有效克服双腔油箱分腔隔板开裂脱落问题,同时在设计优化过程大大降低了时间成本、人工成本及原料成本。

质子交换膜燃料电池膜电极性能特性研究

质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)是一种清洁高效的发电技术,其中膜电极是PEMFC的核心部件,膜电极的材料和制备工艺对电池性能的影响明显。为了对电池性能进行优化,针对Pt/C催化剂类型、膜电极热压温度、碳粉导电层疏水特性以及催化层中Nafion质量分数等因素进行了电流-电压实验测试,获得了电池性能的影响规律。实验结果表明:Pt/C催化剂类型、碳粉导电层疏水性以及催化层Nafion质量分数对电池性能有显著影响,当碳粉导电层聚四氟乙烯质量分数为24%,催化层中Nafion质量分数为30%时,电池性能达到最优值。膜电极热压温度对电池性能影响较小,但对导电碳粉层与催化层的粘结力影响显著,过低的温度会导致膜电极出现分层。

基于CMS程序包的环形燃料堆芯物理计算分析

为研究在大型商用压水堆中采用环形燃料元件的可能性,需分析环形燃料的堆芯物理性能。本文研究了CASMO5程序计算环形燃料组件物理参数出现偏差的原因及其处理方法,分析了4组环形燃料先导组件加入秦山二期核电站平衡循环堆芯之后的堆芯物理参数。计算结果表明,装载的环形燃料先导组件对堆芯物理性能影响较小,基于CMS程序包开展环形燃料堆芯物理性能分析计算是可行的。

高通量工程试验堆物理计算方法的研究

研究了高通量工程试验堆堆芯栅元计算模型 ,特别是多层套管燃料组件的计算模型 ;提出了控制棒扩散系数修正方法 ;开发了栅元计算程序WIMS D4 CNPRI和六角形堆芯扩散计算程序CITATION/SIXTUS 2 / 3软件包 ,并成功的将它们用于高通量工程试验堆的物理计算。

ITER气体注入系统汇集管道现场安装阶段的检漏方案

根据ITER设计真空手册泄漏检测的要求,提出了ITER气体注入系统汇集管道在现场安装阶段的检漏方案。对汇集管道内管的检漏采用真空氦喷吹法进行,按照窗口小室的焊接顺序,每完成一个窗口小室内的焊接就进行一次检漏。对内管检漏所需要的最长抽气时间和最长反应时间进行了评估。结果表明,单次检漏的抽气时间在30min以内,检漏的反应时间在10min以内。对汇集管道包容管的检漏采用正压氦吸枪法进行,在包容管所有焊接均完成后一次性进行检漏。

中国先进研究堆(CARR)工程燃料组件设计验证试验

中国先进研究堆(CARR)采用的燃料组件在国内尚属首次加工与使用。为了保证燃料组件的完整性和安全性,满足堆安全运行的需要,对燃料板和组件的结构稳定性、流致振动、临界流速、热循环、堆内辐照等进行了设计验证试验。结果表明,CARR燃料组件的设计和加工工艺是合理的,谈组件在反应堆实际运行条件下是稳定和安全的。

3×3-2回堆考验组件辐照后检验

文章涉及3×3-2可拆卸组件和相应热室检验装置的设计及热室内组件的远距离再组装和拆卸;组件检验及平均燃耗(以金属铀计,全文同)为30.9GW·d/t和6.5GW·d/t燃料棒的非破坏性检验和破坏性检验;室温和高温下的燃料棒检漏。主要结果是:可拆卸组件及相应热室检验装置的设计合理,热室内远距离操作可行;经堆内考验后组件结构完整,但格架辐照弹簧松弛量较大;燃料棒性能完好,环脊明显,棒径减小显著;采用多种方法检漏,未发现破损的燃料棒。

中国先进研究堆标准燃料组件堆外水力稳定性试验

中国先进研究堆(CARR)标准燃料组件由滚压在两块侧板上的21块燃料板组成。堆外水力试验的目的是考验在水力冲刷条件下燃料组件的结构稳定性。试验件是按照正式产品制造工艺制造的贫铀组件,试验平均流速为12 m/s,是满功率运行流速的120%。先后试验了2个组件,第1个组件试验60 d,是满功率运行时间的120%,试验后观察到固定下定位梳的销钉松动,下定位梳严重磨损了燃料板;工艺改进后制造的第2个组件试验120 d,是满功率运行时间的240%,试验表明,第2个组件结构完整。试验中对组件结构稳定性和燃料板腐蚀性能,诸如组件的压差、燃料板振动、包壳表面腐蚀深度等进行了研究。

汽车燃油分配管加速振动试验研究

应用Miner线性累积损伤理论 ,对汽车燃油分配管加速振动试验进行分析和试验。以试件上应力薄弱部位的响应幅度变化作为控制点 ,当振动幅度变化为稳态振幅的 85 %～ 90 %时 ,作为判定试件振动疲劳寿命的依据 ,从而确定试件的寿命与载荷强度的关系。通过对某型东风轻卡汽车燃油分配管实例的试验研究 ,获得加速试验的强化系数K。试验表明 ,所施加的载荷幅值 ,完全符合由累积损伤理论给出的加速振动试验公式。该强化系数K的获得 ,对指导燃油分配管规范试验 ,具有一定的参考价值。

“华龙一号”燃料组件设计研究及验证

介绍了"华龙一号"核电技术使用的CF3燃料组件的研发概况及设计特点,包括使用自主品牌的N36锆合金作包壳材料、厚壁导向管、热工性能优良且具有防勾挂功能的定位格架以及具有优良过滤异物功能的空间曲面下管座等。为确保CF3燃料组件在堆内使用的安全性和可靠性,结合"华龙一号"反应堆设计的具体要求,针对CF3燃料组件开展了工程应用的验证分析工作。验证结果表明,CF3燃料组件能够满足"华龙一号"核电技术的使用要求。

中国先进研究堆燃料组件设计及试验进展

燃料组件是中国先进研究堆(CARR)的核心部件,燃料组件设计成平板型,使用低浓铀U_3Si_2-Al弥散体燃料。经多项堆内外验证试验证明:在设计要求条件下,燃料组件结构稳定,使用安全。

电动燃油泵预测试试验台开发

本文通过对电动燃油泵泵体及电机原理进行分析,研究了泵体叶轮与泵盖之间间隙的大小对燃油泵性能的影响,以及油泵电机启动运转时可能出现的故障情况,开发出集泵体装配和半成品油泵电机装配及运转性能检测于一体的电动燃油泵预测试试验台。

田湾核电站TVS-2M先导组件堆芯热工水力分析

田湾核电站一号机组于第5燃料循环装入6组TVS-2M先导燃料组件,并将经历从第5燃料循环到第8燃料循环4年的堆内运行。本文通过对先导燃料组件堆芯热工水力分析,堆芯运行实际试验测量以及组件变形检查,验证了热工水力设计程序计算模型的合理性以及计算结果与试验结果的符合性。结果表明,TVS-2M燃料组件与AFA燃料组件具有良好的相容性,从而证实了过渡循环条件下反应堆运行的安全性和可靠性。

HFETR随堆辐照组件核素释放对一回路水质影响研究

随堆辐照组件考验增加了反应堆一回路水质异常的不确定性,难以有效判断辐照组件是否是导致反应堆一回路水质异常的原因。本文基于一回路水中核素的产生与消失的平衡关系,建立了随堆辐照组件破损导致一回路水质异常上升的计算模型。结合堆运行一回路水比活度监测数据,该计算模型可作为随堆辐照组件考验过程中发生破损的判据,同时可用于随堆辐照组件对反应堆运行水质的影响进行分析。以HFETR某炉段随堆考验组件的水质异常升高现象为研究对象,通过计算模型所得计算结论与监测数据比对分析,表明该随堆辐照组件未发生破损,且不是导致一回路水总比活度异常的主要原因。该随堆辐照组件辐照后经堆外解体检测显示随堆考验组件未发生破损,与计算模型研究结论相同。

基于LabVIEW的无人机燃油组件检测系统设计

为提高无人机的修理检测效率,对无人机燃油组件系统的检测进行了研究.基于虚拟仪器的概念,利用LabVIEW虚拟仪器平台,根据无人机燃油组件工作原理对待测参数进行分析;根据分析结果选取合适的传感器等器件,给出了合理的软件流程,完成了某型无人机燃油组件检测系统的硬件和软件的设计.测试结果显示:该检测系统运行稳定可靠,检测结果准确.

开路电压工况下燃料电池膜电极耐久性研究

采用开路电压(OCV)工况研究了质子交换膜燃料电池(PEMFC)膜电极的耐久性,在OCV工况运行过程中,定期地通过极化曲线、电化学交流阻抗谱(EIS)、线性扫描伏安法(LSV)、短路电阻测试等在线测试方法对膜电极性能进行分析。当OCV工况运行结束后,采用扫描电镜(SEM)、离子色谱对质子交换膜(PEM)厚度和阴、阳极废水进行分析。结果表明,在OCV工况下运行115h后,PEMFC的开路电压由1.013V下降到0.794V,最大功率密度由538.8mW/cm^2下降到196mW/cm^2;在线电化学测试结果表明,欧姆电阻先减小后增大,氢气渗透通量逐渐增大,短路电阻逐渐减小;离子色谱测试结果表明,阴极和阳极废水中都存在氟离子;SEM表征发现,PEM厚度减小;在OCV工况下,PEM发生了衰减,从而导致PEMFC开路电压下降和性能衰减。研究结果表明PEM是影响膜电极耐久性的重要因素。

4×4燃料组件考验装置小破口失水事故分析

采用ＲＥＬＡＰ５／ＭＯＤ３热工水力瞬态分析程序，对４×４燃料组件考验装置（以下简称考验装置）小破口失水事故进行分析计算，预计小破口失水事故下堆芯的热工水力行为（选取当量直径为４ｍｍ小破口）。分析结果表明：在发生当量直径为４ｍｍ的小破口失水事故下，考验装置专设安注系统能确保考验堆芯安全，且不会危及高通量反应堆。

基于虚拟仪器的无人机燃油组件检测系统设计

为了提高无人机燃油组件的修理检测效率,本文设计某型无人机燃油组件的检测系统。该检测软件采用基于Lab-VIEW的分层模块化设计方法,程序结构清晰,易于维护。检测系统的软硬件设计都具有较好的可扩展性,通过软硬件的升级改造,可兼容其它型号燃油组件。该检测系统人机界面友好,测量参数准确,可满足燃油组件的修理检测需求。