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

静默式热管反应堆热工水力特性不确定性分析

原子能科学技术 2023年第5期57卷 998-1006页

作者：韩睿钰王成龙郭凯伦苏光辉秋穗正田文喜西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

基于不确定性分析软件DAKOTA和自编程热管反应堆单通道热工分析程序HEART,对静默式热管反应堆(NUSTER)稳态热工水力特性进行了不确定性分析。根据热管反应堆相关实验数据,选取运行功率、燃料热导率、气隙宽度、包壳厚度、热管蒸发段长... 详细信息

基于不确定性分析软件DAKOTA和自编程热管反应堆单通道热工分析程序HEART,对静默式热管反应堆(NUSTER)稳态热工水力特性进行了不确定性分析。根据热管反应堆相关实验数据,选取运行功率、燃料热导率、气隙宽度、包壳厚度、热管蒸发段长度和基体厚度6个关键热工参数并确定其基准值与概率密度分布,通过大量重复性计算,获得了95%置信水平下热管蒸发段温度、热管冷凝段温度、燃料峰值温度、包壳峰值温度及基体温度的统计分布,并对各参数的不确定性对热管反应堆安全性的影响进行了分析。分析结果表明:热管蒸发段及冷凝段温度有0.67%的概率超过热管温度限值;由于热管反应堆堆芯为固态堆芯,传热以纯导热为主,输入变量的不确定性对不同目标参数的影响相同,燃料热导率的不确定性对5个目标参数的影响最为显著,且为负相关。本研究获得的结果可为热管反应堆的优化及其后续发展提供方向指引。

关键词：热管反应堆不确定性分析 DAKOTA

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

百千瓦级空间锂冷快堆系统热工安全特性研究

原子能科学技术 2022年第3期56卷 443-449页

作者：金钊王成龙刘逍代智文田文喜秋穗正苏光辉西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

随着深空探测任务动力要求不断提高,空间大功率核电源系统势在必行。本文针对锂冷快堆结合斯特林循环的空间核动力系统,建立堆芯、斯特林发电机、辐射散热器、泵及相关管道模型,基于Fortran语言开发了瞬态系统热工安全分析程序。基于斯... 详细信息

随着深空探测任务动力要求不断提高,空间大功率核电源系统势在必行。本文针对锂冷快堆结合斯特林循环的空间核动力系统,建立堆芯、斯特林发电机、辐射散热器、泵及相关管道模型,基于Fortran语言开发了瞬态系统热工安全分析程序。基于斯特林实验数据,验证了斯特林数学模型的准确性,最大相对误差为17.3%。进而建立空间锂冷电源系统模型,并通过稳态计算值与设计值对比,校核了系统程序模型的合理性,最大相对误差为13.3%。对系统典型事故工况进行瞬态分析,结果表明,由于堆芯整体负反应性反馈,燃料芯块峰值温度在安全限值范围内,系统具有一定安全特性。本文为百千瓦级空间堆热工安全分析提供理论支撑。

关键词：空间锂冷快堆斯特林循环热工安全分析

钠冷快堆熔融物碎片流重定位行为数值模拟研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

原子能科学技术 2023年第6期57卷 1193-1204页

作者：王栋葛魁张亚培胡亮苏光辉秋穗正田文喜西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

钠冷快堆发生堆芯熔毁后,熔融物碎片堆积于堆芯捕集器或下封头内,从而形成碎片床。碎片床的形态结构对其冷却性能具有重要影响。然而,液态金属钠为非透明介质,难以通过可视化实验研究熔融物碎片流重定位的瞬态过程。本文建立了一种CFD-... 详细信息

钠冷快堆发生堆芯熔毁后,熔融物碎片堆积于堆芯捕集器或下封头内,从而形成碎片床。碎片床的形态结构对其冷却性能具有重要影响。然而,液态金属钠为非透明介质,难以通过可视化实验研究熔融物碎片流重定位的瞬态过程。本文建立了一种CFD-DEM耦合数值计算模型以模拟熔融物碎片流在液态金属钠中的重定位行为,通过实验数据验证了模型的正确性,并研究了熔融物碎片直径对碎片流冷却特性和碎片床形态结构的影响。本研究结果可为堆芯碎片床冷却特性研究提供指导,对钠冷快堆中堆芯捕集器的设计和布置等严重事故缓解措施的制定具有参考价值。

关键词：钠冷快堆碎片床熔融物碎片流重定位 CFD-DEM耦合模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

空间热离子核电源在轨防冻加热策略研究

原子能科学技术 2023年第3期57卷 527-536页

作者：金钊王成龙代智文苏光辉田文喜秋穗正包轶颖西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049 上海宇航系统工程研究所上海201108

宇宙空间复杂热环境给空间热离子反应堆正常启动带来巨大挑战,液态金属工质的冷冻将严重影响堆芯的正常启动,而复杂的解冻装置又缺乏足够的可靠性。本文针对空间热离子核电源系统,采用空间热离子核电源系统分析程序TASTIN建立系统模型,... 详细信息

宇宙空间复杂热环境给空间热离子反应堆正常启动带来巨大挑战,液态金属工质的冷冻将严重影响堆芯的正常启动,而复杂的解冻装置又缺乏足够的可靠性。本文针对空间热离子核电源系统,采用空间热离子核电源系统分析程序TASTIN建立系统模型,添加了地球红外热流模型、地球反照热流模型及遮热罩热平衡计算模型,模拟分析了含/不含遮热罩下空间热离子核电源采用主动加热方式的防冻策略。结果表明,在650 W加热功率的情况下,含/不含遮热罩核电源系统冷却剂最低温度持续维持在302.0 K/278.6 K,具有较高的安全裕度,可以保证系统的正常运行。

关键词：空间热离子核电源在轨防冻热工安全分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

核热推进反应堆外环境辐射场研究

原子能科学技术 2022年第12期56卷 2662-2669页

作者：温永江王成龙张大林秋穗正苏光辉田文喜西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

核热推进反应堆因其独特的优点渐渐受到人们重视,但其不具有完善的辐射屏蔽措施,会在运行后对外界环境造成大量的辐射,有必要对其辐射特性进行研究。本文针对美国“冥王星”TORYⅡ-C反应堆运行后产生的放射性裂变产物造成的辐射进行研究... 详细信息

核热推进反应堆因其独特的优点渐渐受到人们重视,但其不具有完善的辐射屏蔽措施,会在运行后对外界环境造成大量的辐射,有必要对其辐射特性进行研究。本文针对美国“冥王星”TORYⅡ-C反应堆运行后产生的放射性裂变产物造成的辐射进行研究,采用点核积分算法计算得到该种反应堆满功率运行10 h后的剂量当量率分布。计算结果表明,TORYⅡ-C屏蔽层外表面剂量当量率最大可达到67.185 Sv/h,其中尾部的剂量率最高,侧面剂量率最低。TORYⅡ-C运行后会产生大量辐射物质,必须加装辐射屏蔽设施。

关键词：核热推进反应堆裂变产物放射性源项辐射

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

双模式热管堆非核原理样机热力特性数值分析

原子能科学技术 2023年第8期57卷 1525-1533页

作者：张凌义李潘潇张胤王成龙田文喜苏光辉秋穗正西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

小型热管反应堆电源技术具有续航久、结构紧凑、环境适应性强、固有安全性高等优势,可以适配于多种领域。本文以双模式热管堆非核原理样机NUSTER2.0为对象,在COMSOL中建立高温热管、温差发电装置及斯特林装置理论模型并耦合形成系统模型... 详细信息

小型热管反应堆电源技术具有续航久、结构紧凑、环境适应性强、固有安全性高等优势,可以适配于多种领域。本文以双模式热管堆非核原理样机NUSTER2.0为对象,在COMSOL中建立高温热管、温差发电装置及斯特林装置理论模型并耦合形成系统模型,对样机运行特性及力学特性进行数值仿真研究。15 kW加热功率稳态工况下,仿真结果与实验结果的热管温度分布及动、静态模块主要运行参数均吻合良好,最大相对误差为6.73%,初步验证了模型可靠性。变功率仿真结果确定了斯特林撞杆阈值为16.5 kW,并预估静态模块在25 kW附近达到效率峰值。系统启动瞬态仿真得到了“3-5-10-15 kW”阶梯式功率平台下的样机启动特性,并提出了样机启动策略。系统热力耦合稳态工况确定了样机应力危险区,并求得15 kW工况中堆芯热膨胀率为1.21%,热管-堆芯基体和热管-集热基体耦合处的最大应力分别为160 MPa和97 MPa。本文为NUSTER2.0样机的特性研究和实验设计提供了数值分析基础。

关键词：双模式热管堆系统耦合模型数值模拟

基于CFD方法的矩形窄缝通道内过冷流动沸腾模型研究

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10期56卷 2041-2050页

作者：刘凯李林峰王明军章静田文喜秋穗正苏光辉西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

板状燃料元件中的矩形窄缝通道具有宽高比大的几何特征,高度方向速度梯度大、分布陡峭,发生过冷沸腾时,近壁面汽泡运动行为将受其影响而改变,其中汽泡滑移现象对沸腾换热影响较大。本文针对矩形窄缝通道中的汽泡滑移行为,构建了包含滑... 详细信息

板状燃料元件中的矩形窄缝通道具有宽高比大的几何特征,高度方向速度梯度大、分布陡峭,发生过冷沸腾时,近壁面汽泡运动行为将受其影响而改变,其中汽泡滑移现象对沸腾换热影响较大。本文针对矩形窄缝通道中的汽泡滑移行为,构建了包含滑移热流的壁面热流分配模型,并建立机理性的汽泡受力模型和滑移模型计算汽泡脱离直径、浮升直径和滑移距离等辅助参数,开发了一套适用于矩形窄缝通道内向上流动沸腾的壁面沸腾模型。选用Nuthel窄缝通道沸腾实验进行数值模拟验证,结果表明:本文模型可以较好地预测1~4 MPa中低压工况窄缝通道向上流动沸腾的壁面过热度,最大误差相比RPI模型由80%降低至17%;蒸发热流份额和近壁面空泡份额相比RPI模型更低。

关键词：矩形窄缝通道滑移热流汽泡受力分析过冷流动沸腾

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

横摇运动下铅铋回路热工水力特性数值研究

原子能科学技术 2023年第6期57卷 1151-1158页

作者：袁蓝飞王成龙刘志鹏苏光辉秋穗正田文喜西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049

为研究横摇运动下铅铋回路系统热工水力特性,利用商用CFD软件开发了铅铋回路系统的计算模型以及横摇运动的计算方法,并采用实验数据对数值计算结果进行了验证,其中,横摇运动流量的最大偏差在3%以内。计算结果表明,横摇运动会使回路系统... 详细信息

为研究横摇运动下铅铋回路系统热工水力特性,利用商用CFD软件开发了铅铋回路系统的计算模型以及横摇运动的计算方法,并采用实验数据对数值计算结果进行了验证,其中,横摇运动流量的最大偏差在3%以内。计算结果表明,横摇运动会使回路系统的自然循环流量发生周期性波动,流量波动的周期与运动周期一致,波动的幅度会随着横摇运动最大幅度的增大、运动周期的减小而增大,在最大摇摆角20°摇摆周期7.5 s工况下流量的瞬时波动最大达到了140%,并在一些时刻产生倒流现象。横摇运动也会让系统的流动和传热特性参数发生周期性的瞬时波动,这种波动的规律与自然循环流量的波动规律相似,其中Nu的最大瞬时波动达到了515%,最大时均波动可达66%。本研究获得的结果对横摇运动下的铅铋回路系统设计优化具有重要的工程应用价值和科学意义。

关键词：液态铅铋合金横摇运动 CFD 热工水力

六边形组件棒束通道内液态铅铋流动传热特性实验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

原子能科学技术 2023年第6期57卷 1140-1150页

作者：刘杰张大林周星光林超田文喜苏光辉秋穗正西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049 中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所北京102413

为探究液态铅铋在六边形组件棒束通道内流动传热特性,开展了操作压力为0~250 kPa、实验段入口温度为200~300℃、热流密度为0~47071.48 W·m^(-2)、质量流量为0~4 kg·s^(-1)及Pe为300~600的液态铅铋流动传热实验。依据实验结果重点分析... 详细信息

为探究液态铅铋在六边形组件棒束通道内流动传热特性,开展了操作压力为0~250 kPa、实验段入口温度为200~300℃、热流密度为0~47071.48 W·m^(-2)、质量流量为0~4 kg·s^(-1)及Pe为300~600的液态铅铋流动传热实验。依据实验结果重点分析了液态铅铋在不同测点位置、热流密度和进口温度等工况下的棒束内通道传热特性。基于棒束通道流动传热特性实验数据,对国际上液态金属的流动传热经验关系式进行计算评估,并参考Mikityuk关系式的基础形式,拟合出一个新的流动传热经验关系式。采用德国卡尔斯鲁厄研究中心(KIT)的实验数据校核并评价该关系式的适用性和可信度。结果表明,拟合经验关系式对KIT棒束的计算相对偏差为±20%,证明新经验关系式有较高的适用性与可信度。该实验数据与经验关系式可为我国液态金属冷却快堆六边形组件棒束通道内流动传热特性的设计研究提供参考与技术支持。

关键词：液态铅铋六边形组件棒束通道传热特性传热关系式