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LOCUST软件再淹没模型验证与不确定性研究

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核动力工程 2024年第4期45卷 111-117页

作者：许荣栓夏航徐财红贺东钰王婷厉井钢中广核研究院有限公司广东深圳518000

再淹没阶段是压水堆发生大破口失水事故(LBLOCA)后的重要阶段,为了评估系统软件LOCUST对该阶段的模拟能力,开展了LOCUST软件再淹没模型验证与不确定性研究工作。基于RBHT实验台架实验结果对LOCUST软件再淹没模型进行了验证;同时采用响... 详细信息

再淹没阶段是压水堆发生大破口失水事故(LBLOCA)后的重要阶段,为了评估系统软件LOCUST对该阶段的模拟能力,开展了LOCUST软件再淹没模型验证与不确定性研究工作。基于RBHT实验台架实验结果对LOCUST软件再淹没模型进行了验证;同时采用响应曲面法对再淹没模型开展了不确定性分析,将壁面-液膜沸腾换热系数、壁面-汽膜沸腾换热系数和界面摩擦系数作为输入参数,采用响应曲面法获得了RBHT实验台架实验段3个高度下加热棒表面最高温度的响应函数。验证计算结果与实验结果总体趋势符合良好,最高温度偏差在40 K以内。基于响应曲面法计算结果可知,95%的概率和95%的置信度下加热棒表面3个高度的最高温度最大偏差在20 K左右;当3个输入参数无量纲因子分别为1.951、1.233、0.1条件下,3个高度的最高温度计算值与实验值基本一致。

关键词：再淹没 LOCUST RBHT 不确定性

子通道分析软件liNDEN的全堆芯pin-by-pin计算功能开发及应用

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核动力工程 2024年第1期45卷 72-78页

作者：夏航许荣栓厉井钢巫英伟王婷朱元兵王可中广核研究院有限公司广东深圳518028 西安交通大学核科学与技术学院西安710049

为实现子通道分析软件liNDEN的pin-by-pin计算功能,提高liNDEN软件开展堆芯热工水力分析的计算精度。本研究开发了全堆芯pin-by-pin计算自动建模功能,解决了大型稀疏矩阵的存储和求解问题,开展了157组件反应堆全堆芯pin-by-pin计算及分... 详细信息

为实现子通道分析软件liNDEN的pin-by-pin计算功能,提高liNDEN软件开展堆芯热工水力分析的计算精度。本研究开发了全堆芯pin-by-pin计算自动建模功能,解决了大型稀疏矩阵的存储和求解问题,开展了157组件反应堆全堆芯pin-by-pin计算及分析。计算结果表明,liNDEN软件可以开展全堆芯pin-by-pin计算,获得堆芯内冷却剂温度分布、偏离泡核沸腾比(DNBR)、质量流速分布等关键热工水力参数的详细分布结果。相邻组件的功率差异会影响组件内的热工水力参数分布。

关键词：子通道分析自动建模大型稀疏矩阵 pin-by-pin

基于标准化温度指数的南水北调中线工程沿线地区冷暖冬评估

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南水北调与水利科技（中英文） 2024年第4期22卷 810-820页

作者：陈晓楠李天毅郭新蕾李景刚中国南水北调集团中线有限公司北京100038 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

选择南水北调中线工程沿线邯郸、正定、涿州为代表地区,利用1979-2021年冬季逐日气温数据,分析各代表区气温序列统计频率分布与理论概率分布的拟合情况,提出标准化温度指数(standardized temperature index,STI),并据此建立新的冬季冷... 详细信息

选择南水北调中线工程沿线邯郸、正定、涿州为代表地区,利用1979-2021年冬季逐日气温数据,分析各代表区气温序列统计频率分布与理论概率分布的拟合情况,提出标准化温度指数(standardized temperature index,STI),并据此建立新的冬季冷暖量化评估模型。结果表明:STI方法与国标法的冬季冷暖评估结果基本一致,但在各代表区强冷冬和强暖冬划定上,STI评估得出的年份数量均少于国标法;各代表区以1月份气温计算得出的冷暖等级阈值对应的气温值均明显低于按整个冬季3个月计算结果。工程所在纬度越高,冬季冷暖等级阈值对应的气温值越低;根据STI评估结果,邯郸、正定、涿州发生强冷冬概率分别为7.14%、9.52%和4.76%,发生弱冷冬及以上的概率分别为38.09%、40.48%和38.09%,发生平冬的概率分别为21.43%、28.57%和21.43%,发生弱暖冬及以上的概率分别为40.48%、30.95%和40.48%,发生强暖冬的概率分别为4.76%、7.14%和2.38%。研究成果与基于正态分布的国标法相比,考虑了气温序列的偏态性概率分布特征,对相对冷暖的判别更科学,有推广应用价值。

关键词：南水北调中线标准化温度指数冰期输水冬季冷暖评估

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在线堆芯监测系统的研究现状与建议

原子能科学技术 2024年第7期58卷 1393-1405页

作者：厉井钢李文淮张香菊王军令王婷卢皓亮彭思涛中广核研究院有限公司广东深圳518026

在线堆芯监测系统(CMS)是核电站保障安全运行的重要系统,其主要功能是实时监测堆芯内部的关键参数变化,以便及时发现潜在的异常情况并提供后续操作建议。本文对在线CMS的主要功能进行了数学建模,明确了其核心的建模正问题以及监测、诊... 详细信息

在线堆芯监测系统(CMS)是核电站保障安全运行的重要系统,其主要功能是实时监测堆芯内部的关键参数变化,以便及时发现潜在的异常情况并提供后续操作建议。本文对在线CMS的主要功能进行了数学建模,明确了其核心的建模正问题以及监测、诊断和运行支持反问题。通过对国内外典型在线CMS的研究现状进行分析,明确了上述正反问题的求解思路,为后续在线CMS解决具体工程问题提供参考。其中,堆芯建模问题涉及高低保真度的机理模型、机器学习模型和降阶模型等。利用不同类型探测器和数据同化算法,解决探测器布置、物理场重构及不确定性量化问题是监测反问题的核心。诊断反问题则主要通过堆内外中子探测器信息,实现对棒失步、自给能中子探测器异常和振动异常等故障原因分析。运行支持反问题则主要利用堆芯跟随的理论模型,进行反应性或功率分布控制。最后,本文指出当前在线CMS技术研究中多源信息融合、不确定度量化和运行规程等方面存在的挑战。特别是在数字孪生及数值反应堆的框架下,考虑各种不确定性因素影响,实现机组运行能力提升,是在线CMS后续发展的重点方向之一。

关键词：在线堆芯监测系统 SOPHORA 反问题数字孪生

Application of SPAC method and electromagnetic wave CT in karst detection of Wuhan Metro line 8

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Geodesy and Geodynamics 2023年第5期14卷 513-520页

作者： Peng Xie jinggang li Biao Wang Gang Wu Qiuliang Wang Song lin Wuhan Geotechnical Engineering and Surveying Co. Ltd.Wuhan 430022China Key Laboratory of Earthquake Geodesy Institute of SeismologyChina Earthquake AdiministrationWuhan 430071China Anhui Earthquake Agency Hefei 230031China Wuhan Institute of Earthquake Engineering Co. Ltd.Wuhan 430071China

In recent years,karst construction projects in the built-up area of Wuhan(capital of Hubei Province,China)are increasing,and the karst geological disasters have aroused social *** actual engineering projects usually use shallow geophysical exploration methods to explore *** paper uses Spatial Auto-Correlation Method(SPAC)and electromagnetic Computerized Tomography(CT)to detect karst in urban built-up *** on the different physical properties of rock and soil,the SPAC method can better reveal the interface between soil and rock strata and the interface between soil *** electromagnetic CT method can identify strata according to the apparent absorption coefficient,which can better reveal the interface between soil and rock,the interface between the more intact and weathered *** SPAC method is mainly qualitative to measure the low-speed area,namely,the wrong geological body i.e.,karst cave,but also can detect the fracture zone or filling mode of karst cave,and at the same time,cannot use exploration holes or logging *** electromagnetic CT method can accurately detect the location and scale of the karst caves and has a higher accuracy detecting karst *** addition,exploration holes or well logging observations are also expected to be conducted,and their detection effect is greatly affected by lithology.

关键词： SPAC Array type Electromagnetic wave CT method Karst detection

基于燃料组件振动分析软件FAVA的水隙变化研究

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力学季刊 2024年第2期45卷 454-461页

作者：卢勇卫小艳刘虓瀚张明贺青云罗雅云厉井钢中广核研究院有限公司广东深圳518026

燃料组件振动引起的燃料组件之间水隙变化对反应堆内功率波动具有重要影响.为了研究燃料组件振动和水隙变化行为,根据燃料组件结构及其振动特点建立了燃料组件振动分析模型,并开发了燃料组件振动分析软件FAVA.首先,通过与商用有限元软件... 详细信息

燃料组件振动引起的燃料组件之间水隙变化对反应堆内功率波动具有重要影响.为了研究燃料组件振动和水隙变化行为,根据燃料组件结构及其振动特点建立了燃料组件振动分析模型,并开发了燃料组件振动分析软件FAVA.首先,通过与商用有限元软件Abaqus对比,对燃料组件振动分析模型进行了验证;其次,通过分析燃料组件振动引起的水隙变化,比较FAVA软件计算的燃料组件振动频率与堆芯功率波动频率,说明了堆芯功率波动主要是由燃料组件振动引起的;最后,分析了燃料组件刚度变化对振动的影响.

关键词：燃料组件振动分析 FAVA 验证水隙变化

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华龙一号堆芯在线监测系统的设计与实现

原子能科学技术 2024年第7期58卷 1406-1412页

作者：张香菊蔡利王军令杨梦怡罗世杰卢皓亮彭思涛厉井钢王婷中广核研究院有限公司广东深圳518026

不同于CPR1000等二代核反应堆堆型使用的堆底插入式移动中子探测器,华龙一号等三代核反应堆使用自给能中子探测器(SPND)作为反应堆堆芯中子测量硬件,本文详细阐述了华龙一号使用的基于SPND的高精度堆芯监测系统的设计和实现。首先,提出... 详细信息

不同于CPR1000等二代核反应堆堆型使用的堆底插入式移动中子探测器,华龙一号等三代核反应堆使用自给能中子探测器(SPND)作为反应堆堆芯中子测量硬件,本文详细阐述了华龙一号使用的基于SPND的高精度堆芯监测系统的设计和实现。首先,提出了一种新型SPND信号处理方法,这种方法不仅解决了传统设计软件无法进行高精度SPND电流计算的缺陷,而且还能对测量的SPND进行高精度信号处理,并基于此建立了一种高精度的堆芯三维功率重构方法。随后,描述了基于这套理论模型设计出的华龙一号堆芯在线监测系统SOPHORA,并详细说明了其不确定度分析方法。不确定度分析结果表明,该系统的各项关键参数的精度可以满足高精度堆芯监测的需要。最后,为了确认该系统的性能,对比分析了华龙一号首堆在启堆过程中的测量与理论预测SPND电流的偏差和组件功率分布的偏差。结果显示,该偏差远小于启动物理试验的规程要求。不确定度分析结果和启堆过程中组件功率偏差分析结果的双重验证表明,SOPHORA实现了高精度堆芯监测,其使用的SPND信号处理及堆芯三维功率重构方法具有显著的准确性和可靠性。

关键词：华龙一号 SPND 堆芯在线监测系统 SOPHORA

Estimation of the 2010 Mentawai tsunami earthquake rupture process from joint inversion of teleseismic and strong ground motion data

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Geodesy and Geodynamics 2015年第3期6卷 180-186页

作者： Zhang lifen liao Wulin li jinggang Wang Qiuliang Key Laboratory of Earthquake Geodesy Institute of Seismology China Earthquake Administration Institute of Geophysics China Earthquake Administration Wuhan Base of Institute of Crustal Dynamics China Earthquake Administration

Joint inversion of teleseismic body-wave data and strong ground motion waveforms was applied to determine the rupture process of the 2010 Mentawai earthquake. To obtain stable solutions, smoothing and non-negative constraints were introduced. A total of 33 teleseismic stations and 5 strong ground motion stations supplied data. The teleseismic and strong ground motion data were separately windowed for 150 s and 250 s and bandpass filtered with frequencies of 0.001e1.0 Hz and 0.005e0.5 Hz, respectively. The finitefault model was established with length and width of 190 km and 70 km, and the initial seismic source parameters were set by referring to centroid moment tensor(CMT) solutions. Joint inversion results indicate that the focal mechanism of this earthquake is thrust fault type, and the strike, dip, and rake angles are generally in accordance with CMT results. The seismic moment was determined as 5.814 1020Nm(Mw7.8) and source duration was about 102 s, which is greater than those of other earthquakes of similar magnitude. The rupture nucleated near the hypocenter and then propagated along the strike direction to the northwest, with a maximum slip of 3.9 m. Large uncertainties regarding the amount of slip retrieved using different inversion methods still exist; however, the conclusion that the majority of slip occurred far from the islands at very shallow depths was found to be robust. The 2010 Mentawai earthquake was categorized as a tsunami earthquake because of the long rupture duration and the generation of a tsunami much larger than was expected for an earthquake of its magnitude.

关键词： 2010 Mentawai earthquake Rupture process Tsunami J

Source parameters determination for earthquakes in Kushiro,Japan considering source time function

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Earthquake Science 2012年第2期25卷 137-142页

作者： lifen Zhang Wulin liao Guichun Wei jinggang li Qiuliang Wang Institute of Seismology China Earthquake AdministrationWuhan 430071China Institute of Geophysics China Earthquake AdministrationBeijing 100081China

This paper applies a new formulation to do moment tensor inversion for earthquakes in the Kushiro area of Japan. Comparing with conventional moment tensor inversion method, the new one takes the effect of source time function into consideration. For the inversion, best solution is obtained by minimizing the difference between the observed seismograms and the synthetic ones. And the best-fitting focal depth is determined from the variance reduction. The results indicate that half duration of source time function is proportional to the magnitude of earthquakes. Large earthquakes have long half duration, whereas that of moderate-small earthquakes is comparatively shorter. The focal mechanisms of all three earthquakes are of thrust fault type, which is mainly ascribed to the collision of the North American plate with the Eurasia plate in the late Cretaceous or Paleogene.

关键词： moment tensor inversion half duration source time function Kushiro