检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

泵驱动两相系统流动稳定性的时域理论研究

工程热物理学报 2022年第2期43卷 459-464页

作者：苏阳李晓伟吴莘馨清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

蒸汽发生器中可能出现的两相流不稳定现象会导致二回路流量、压力和温度的脉动,不仅干扰控制系统,还可能引起传热管热疲劳损坏。首先,采用集总参数法和小扰动线性化方法,建立了由泵驱动的两相系统的时域理论模型。然后对比分析了泵驱动... 详细信息

蒸汽发生器中可能出现的两相流不稳定现象会导致二回路流量、压力和温度的脉动,不仅干扰控制系统,还可能引起传热管热疲劳损坏。首先,采用集总参数法和小扰动线性化方法,建立了由泵驱动的两相系统的时域理论模型。然后对比分析了泵驱动边界条件和恒定压降边界条件,以及泵特性曲线的斜率对系统稳定性的影响。结果表明,随着泵特性曲线斜率绝对值的下降,系统的稳定性变差。相比于泵驱动边界条件,恒定压降边界条件下系统更容易出现不稳定性,因而恒定压降边界条件的假设更加保守。

关键词：蒸汽发生器时域理论模型泵特性曲线恒定压降边界条件

核反应堆蒸汽发生器两相流不稳定性现象规律、研究方法及应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

清华大学学报（自然科学版） 2023年第8期63卷 1184-1203页

作者：苏阳李晓伟吴莘馨张作义清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

核反应堆蒸汽发生器二次侧的流动不稳定现象不仅会影响控制系统,而且会使设备结构的压力边界疲劳损坏。两相流不稳定性的表现形式多样、影响因素众多、机理复杂、研究方法种类多,一直是蒸汽发生器和两相流领域的经典问题之一。首先,该... 详细信息

核反应堆蒸汽发生器二次侧的流动不稳定现象不仅会影响控制系统,而且会使设备结构的压力边界疲劳损坏。两相流不稳定性的表现形式多样、影响因素众多、机理复杂、研究方法种类多,一直是蒸汽发生器和两相流领域的经典问题之一。首先,该文介绍了两相流不稳定性的常见分类和3种典型不稳定性的机理,包括流量漂移、密度波型脉动和压力降型脉动。其次,从守恒方程出发,总结了各种研究方法。再次,系统性总结了3种典型不稳定性的研究现状,并重点介绍了清华大学核能与新能源技术研究院堆工团队的工作。然后,该文提出了使用新无量纲数描述复杂过热系统,包括两相数、过热数、无量纲泵数和无量纲旁通数,明确和统一了Froude数、摩擦数、管长和管径等对密度波型脉动的影响规律,并解释了此前研究中矛盾的结论。同时,该文给出了有关模型简化和边界条件对稳定边界影响的理论推导和证明,并明确了实验室小规模单管或简化并联管试验段及工程验证试验回路与实际核电厂蒸汽发生器及二回路系统之间的替代条件。最后,该文介绍了高温气冷堆示范工程(high temperature gas-cooled reactor-pebble bed module, HTR-PM)蒸汽发生器如何通过设计来避免不稳定性问题。

关键词：高温气冷堆蒸汽发生器两相流不稳定性时域法频域法

基于变管径模型的高温气冷堆螺旋管式直流蒸发器两相流稳定性影响参数分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

原子能科学技术 2022年第12期56卷 2747-2756页

作者：苏阳李晓伟吴莘馨清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

两相流稳定性是直流蒸发器重点关注的热工水力学问题。本文在已有频域理论模型的基础上,考虑到单相段和两相段管径的不同,建立了含流通面积改变的两相流稳定性频域理论模型。模型预测结果与HTR-10和HTR-PM螺旋管式直流蒸发器工程验证试... 详细信息

两相流稳定性是直流蒸发器重点关注的热工水力学问题。本文在已有频域理论模型的基础上,考虑到单相段和两相段管径的不同,建立了含流通面积改变的两相流稳定性频域理论模型。模型预测结果与HTR-10和HTR-PM螺旋管式直流蒸发器工程验证试验结果吻合较好。然后用所建立的模型及方法对比分析了倾斜直管、不同螺旋直径螺旋管及变管径直流蒸发器的两相流稳定性。对于大入口节流系统,当其他条件相同时,由于直管阻力系数小于螺旋管,所以具有相同倾角的倾斜直管比螺旋管稳定。对于大入口节流系统,增加螺旋直径后阻力系数降低,所以增加螺旋直径有利于系统的稳定性,但稳定性效果增加有限。相比于等管径设计,采用单相段内径小于两相段和过热段内径的设计可稍微提高系统的稳定性。

关键词：螺旋管式直流蒸发器频域理论模型螺旋直径管径

维普期刊数据库博看期刊

高温气冷堆螺旋管式超临界蒸汽发生器热工水力程序开发及分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

原子能科学技术 2022年第11期56卷 2343-2353页

作者：范弘毅李晓伟吴莘馨孙立斌清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

高温气冷堆采用超临界蒸汽发生器可以进一步提高发电效率。结合目前高温气冷堆示范工程亚临界直流蒸汽发生器的设计经验及高温气冷堆的发展规划,本文提出了超临界蒸汽发生器设计方案。基于高温气冷堆示范工程亚临界螺旋管式直流蒸汽发... 详细信息

高温气冷堆采用超临界蒸汽发生器可以进一步提高发电效率。结合目前高温气冷堆示范工程亚临界直流蒸汽发生器的设计经验及高温气冷堆的发展规划,本文提出了超临界蒸汽发生器设计方案。基于高温气冷堆示范工程亚临界螺旋管式直流蒸汽发生器热工水力程序,开发了针对螺旋管式超临界蒸汽发生器的一维稳态热工水力程序,并对比了不同超临界流体对流换热的经验关联式。结果表明,不同经验关联式对热工水力计算结果影响很小,这是因为一次侧氦气对流换热热阻对总热阻的贡献最大。然后采用该程序对超临界蒸汽发生器100%负荷工况和部分负荷工况进行了计算,得到了不同工况下一二次侧温度、速度、对流换热系数等参数的分布,并分析了这些参数的变化规律。二次侧对流换热系数在拟临界点附近达到最高值;由于氦气导热系数随温度的增加而增加,一次侧对流换热系数随温度的增加而增大。在传热管材料为T22的低温段,一次侧对流换热热阻占比超过65%;在传热管材料为800H的高温段,一次侧热阻与管壁导热热阻相当,二次侧对流换热热阻占比较小。由于密度变化较大,二次侧流速变化很剧烈,一次侧流速变化则较缓。针对100%负荷工况和部分负荷工况的水动力特性曲线的计算结果表明,当传热管入口不施加节流时,即使100%负荷工况的水动力特性曲线也具有负斜率区,且工作点处的正斜率较小,不利于流量分配及流动稳定性。需要在传热管入口设置合理的节流阻力系数来消除水动力特性曲线的负斜率区。保证高温气冷堆超临界蒸汽发生器在100%~30%负荷的水动力特性曲线不出现负斜率区的临界节流阻力系数为850~1600,并随功率的增加而减小。

关键词：高温气冷堆蒸汽发生器超临界螺旋管热工水力一维程序

维普期刊数据库博看期刊

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

先进核能技术中的热管应用

清华大学学报（自然科学版） 2023年第8期63卷 1173-1183页

作者：李衍智都家宇吴莘馨孙立斌闵琪清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

在碳中和大背景下,能源结构转型已经成为世界能源体系发展的大趋势。核能能够有效填补煤炭减退过程中的电力及热力缺口,同时实现电力和供热领域的低碳化,具有布局灵活、应用广泛、不受气候环境和市场供应影响等优点,是保障国家能源安全... 详细信息

在碳中和大背景下,能源结构转型已经成为世界能源体系发展的大趋势。核能能够有效填补煤炭减退过程中的电力及热力缺口,同时实现电力和供热领域的低碳化,具有布局灵活、应用广泛、不受气候环境和市场供应影响等优点,是保障国家能源安全的重要手段。热管是一种非能动的高效换热元件,具有运行温度范围广、结构紧凑、工作稳定可靠和安全性高等优点,应用于航空航天、能源和化工等多领域。热管多领域、多尺度、多环节地服务核工业,在先进核能发展进程中发挥了重要的作用。该文对先进核能概念设计和先进核能应用中的热管技术进行了综述,详细阐述了高温金属热管和热管冷却反应堆的设计概念和应用前景,介绍了核安全设施和核能城市服务设施中的热管,并提出先进热管技术展望。

关键词：热管先进核能技术热管冷却反应堆碳中和

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

气体横掠顺排管束流动特性实验研究

工程热物理学报 2023年第4期44卷 1015-1022页

作者：谢箫阳马安祥赵后剑李晓伟吴莘馨清华大学核能与新能源技术研究院反应堆结构研究室北京100084 华北电力大学核科学与工程学院北京102206

螺旋管式换热器换热系数高且结构紧凑,被用于高温气冷堆蒸汽发生器及中间换热器。这类换热器壳侧为有壁面包围的横掠管束流动,而壁面的存在会对横掠管束流动产生一定影响。本文中采用分裂式热膜测量了不同管距管径比(P/D)和不同雷诺数(... 详细信息

螺旋管式换热器换热系数高且结构紧凑,被用于高温气冷堆蒸汽发生器及中间换热器。这类换热器壳侧为有壁面包围的横掠管束流动,而壁面的存在会对横掠管束流动产生一定影响。本文中采用分裂式热膜测量了不同管距管径比(P/D)和不同雷诺数(Re)下横掠顺排管束流动管间和管后的速度分布。讨论了流动充分发展区域P/D、Re对管间和管后时均速度分布的影响。然后分析了P/D、Re对管间和管后雷诺正应力分布的影响。选取Re=35875的结果,从频谱角度分析了产生不同雷诺正应力分布的原因,并比较了P/D对管间速度频谱的影响。

关键词：横掠管束分裂式热膜速度分布频谱

基于ASMEⅢ-5中800H合金材料数据的高温部件非弹性分析评价方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

压力容器 2023年第10期40卷 28-37页

作者：何思翾彭恒史力吴莘馨清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

ASME规范第Ⅲ卷第5册(简称ASMEⅢ-5)为高温部件设计提供了具体可实行的弹性分析方法,但并未指定开展非弹性分析所需要的详细全面的材料非弹性本构模型,因而使得设计者无法直接依据现有规范执行高温部件的非弹性分析评价。高温气冷堆蒸... 详细信息

ASME规范第Ⅲ卷第5册(简称ASMEⅢ-5)为高温部件设计提供了具体可实行的弹性分析方法,但并未指定开展非弹性分析所需要的详细全面的材料非弹性本构模型,因而使得设计者无法直接依据现有规范执行高温部件的非弹性分析评价。高温气冷堆蒸发器高温部件主要采用800H合金。依据ASMEⅢ-5提供的800H合金等时应力应变曲线重构非弹性本构模型,完成弹塑性和蠕变本构模型的验证,再借助Abaqus子程序的数值编程工具开发计算程序,并结合蠕变断裂和疲劳性能数据,实现了基于非弹性分析的高温部件应变限值评价和蠕变-疲劳损伤评价,最后通过算例将非弹性分析方法与弹性分析方法评价结果进行对比,进一步展示非弹性分析方法的运用场景与优势。

关键词：高温气冷堆 800H合金非弹性分析蠕变-疲劳损伤评价 Abaqus子程序

基于四元数矩阵与Groebner基的6R机器人运动学逆解算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

清华大学学报（自然科学版） 2013年第5期53卷 683-687页

作者：倪振松廖启征吴莘馨清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 北京邮电大学自动化学院北京100876

为促进一般6R机器人运动学逆解的应用,提出了一种四元数矩阵和对偶四元数矩阵算法,该算法把四元数应用于平面旋转的特殊情况,把旋转角度的正弦、余弦改写为矩阵形式,可以导出平面四元数的2个矩阵形式的基,建立了四元数矩阵形式的串联6R... 详细信息

为促进一般6R机器人运动学逆解的应用,提出了一种四元数矩阵和对偶四元数矩阵算法,该算法把四元数应用于平面旋转的特殊情况,把旋转角度的正弦、余弦改写为矩阵形式,可以导出平面四元数的2个矩阵形式的基,建立了四元数矩阵形式的串联6R机械手运动学方程,再通过线性消元和2次应用分次字典序Groebner基消去5个变元,最后采用Dixon结式进行消元,得到没有增根的一元16次方程。这种算法得出的结果通过与过去得出的6R机器人逆解算法进行对比,表明所提出的算法可行性和正确性。

关键词： 6R机器人四元数矩阵 Groebner基位置逆解

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

不同排列小间距双方柱涡激振动数值模拟研究

振动工程学报 2023年第2期36卷 334-344页

作者：邬益东李海泉王晓欣史力吴莘馨清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 华能山东石岛湾核电有限公司山东威海264312

为研究不同排列下小间距双方柱涡激振动特性及其振动机理,在雷诺数为100时,对间距比为2、质量比为3的串列、错列和并列排列双方柱涡激振动进行数值模拟研究,分析了双柱在折合流速U_(r)=1~30下的响应振幅及频率特性,并得到振动柱体的升... 详细信息

为研究不同排列下小间距双方柱涡激振动特性及其振动机理,在雷诺数为100时,对间距比为2、质量比为3的串列、错列和并列排列双方柱涡激振动进行数值模拟研究,分析了双柱在折合流速U_(r)=1~30下的响应振幅及频率特性,并得到振动柱体的升阻力系数,以了解其气动力系数的变化情况,探讨了不同排列下双柱尾流结构的变化情况。结果表明:串列及错列排列中,下游柱涡激振动振幅远大于单柱,上游柱振动受到抑制(θ=60°的双方柱排列情况除外)。并列排列中,双柱振动曲线几乎一致,其涡激振动振幅比单柱稍大。各排列双柱均发生尾流驰振现象,使其在U_(r)超出共振区时仍保持较高的振幅。不同排列的双柱阻力系数C_(D)(θ=30°的双柱排列下游柱除外)均在共振区内突增,在共振区外保持不变。在共振区内,双柱C_(Lrms)随U_(r)的变化情况与A*的大小有关;在其余U_(r)范围内,双柱C_(Lrms)基本不变。串列双柱存在3种尾流模式,θ=30°双柱排列的尾流模式与串列双柱相似,但在超出共振区时,其尾流呈现无序状态。在θ=60°,90°双柱排列中,当U_(r)较大时,双柱尾涡结构呈现混乱的状态;当U_(r)较高时,柱体各自独立脱落旋涡。

关键词：涡激振动双方柱串列错列并列

维普期刊数据库博看期刊