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振荡区下蒸汽冷凝过程的热工水力模型建立及验证

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原子能科学技术 2021年第9期55卷 1700-1708页

作者：李航曹学武上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

蒸汽射流冷凝过程具有强烈的凝结换热能力,广泛应用于先进非能动反应堆安全系统中,但该过程会产生强烈的压力振荡现象。为研究蒸汽浸没射流冷凝振荡现象的本质,从基本守恒方程式出发,建立了气泡边界层质量交换模型、气泡控制方程模型、... 详细信息

蒸汽射流冷凝过程具有强烈的凝结换热能力,广泛应用于先进非能动反应堆安全系统中,但该过程会产生强烈的压力振荡现象。为研究蒸汽浸没射流冷凝振荡现象的本质,从基本守恒方程式出发,建立了气泡边界层质量交换模型、气泡控制方程模型、气泡内蒸汽压力计算模型、水池中任意位置处压力计算模型等关键模型,构建了模拟水池中蒸汽气泡冷凝振荡过程的热工水力模型。运用建立的气泡半径和水池内压力的计算模型获取气泡半径和压力随时间变化的规律,并与Chun实验和Fukuda实验的实验数据进行比对,验证了模型的有效性,为后续开展冷凝振荡机理研究打下理论基础。

关键词：蒸汽射流热工水力模型冷凝振荡气泡半径振荡压力振荡

基于RELAP5-HD的中国铅基研究实验堆模拟机热工水力模型开发与分析

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原子能科学技术 2015年第B5期49卷 153-160页

作者：张光雨宋勇徐鹏汪建业柏云清中国科学院核能安全技术研究所中国科学院中子输运理论与辐射安全重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230027

中国铅基研究实验堆(CLEAR-Ⅰ)是针对加速器驱动次临界装置和第4代铅冷快堆发展需求设计的能实现临界和加速器驱动次临界双模式运行的新型反应堆,具有良好的中子学与热工水力学特性,并具备固有安全性。CLEAR-Ⅰ模拟机是针对中国铅基研... 详细信息

中国铅基研究实验堆(CLEAR-Ⅰ)是针对加速器驱动次临界装置和第4代铅冷快堆发展需求设计的能实现临界和加速器驱动次临界双模式运行的新型反应堆,具有良好的中子学与热工水力学特性,并具备固有安全性。CLEAR-Ⅰ模拟机是针对中国铅基研究实验堆开发的全物理过程仿真系统,能够实现设计方案校核、控制方案验证、运行工况仿真等功能,本文利用热工水力学仿真程序RELAP5-HD开发了其临界运行状态下的热工水力模型,包括一维模型及三维模型,并对模型进行了稳态和瞬态情况下的仿真验证。仿真结果表明,基于RELAP5-HD程序所建立的中国铅基研究实验堆热工水力模型合理可行,能进一步用于反应堆控制方案及控制策略研究。

关键词： REI AP5-HD 中国铅基研究实验堆模拟机热工水力模型

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考虑水力工况的风机盘管系统建模方法与辨识

大连理工大学学报 2022年第5期62卷 518-525页

作者：赵安军张萌芝于军琪杨航杰董菲菲周敏西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学信息与控制工程学院陕西西安710055 中国建筑西北设计研究院有限公司陕西西安710015

针对风机盘管研究中大多数模型仅考虑热力学性能,未考虑水力学性能影响这一问题,提出一种新的盘管建模方法,以提高对中央空调末端的控制性能.该方法基于基尔霍夫定律,采用电气模型模拟风机盘管系统水力学性能,通过遗传算法求解各个盘管... 详细信息

针对风机盘管研究中大多数模型仅考虑热力学性能,未考虑水力学性能影响这一问题,提出一种新的盘管建模方法,以提高对中央空调末端的控制性能.该方法基于基尔霍夫定律,采用电气模型模拟风机盘管系统水力学性能,通过遗传算法求解各个盘管的水流量;以水流量为输入,引入盘管内风机开度及传热系数,建立面向控制的风机盘管系统热工灰箱模型,通过最小二乘法对其参数进行辨识.实验结果表明:风机盘管系统热工水力模型能够精确地反映实际的水力工况和热交换过程,理论计算值与实际测试值误差低于6%,为风机盘管系统的有效调控打下了良好基础.

关键词：风机盘管热工水力模型遗传算法参数辨识

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一体化核动力装置的热工水力特性模型及计算

西安交通大学学报 2000年第1期34卷 33-36页

作者：苏光辉郭玉君解衡贾斗南周涛西安交通大学西安710049

介绍了一体化核动力装置的特点；建立了一套完整的数学物理模型，包括堆芯模型、基本的热工水力模型、传热学模型、计算方法模型、物性模型及辅助模型等；分析了一体化核动力装置的热工水力特性，根据模型编制了程序，经过实堆计算及Ｒ... 详细信息

介绍了一体化核动力装置的特点；建立了一套完整的数学物理模型，包括堆芯模型、基本的热工水力模型、传热学模型、计算方法模型、物性模型及辅助模型等；分析了一体化核动力装置的热工水力特性，根据模型编制了程序，经过实堆计算及ＲＥＴＲＡＮ０２验证，证明程序是正确、实用的；最后给出了程序的算例．

关键词：一体化核动力装置热工水力模型反应堆

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穿透裂纹临界泄漏率分析程序的研制与验证

核动力工程 2012年第2期33卷 88-91页

作者：高拥军中广核集团苏州热工研究院江苏苏州215004

建立考虑裂纹形态参数影响的周向穿透裂纹临界泄漏率的计算模型,以此为基础编制计算程序PC-Leakflow2。介绍程序的计算流程及求解方法,对影响裂纹临界泄漏率的各个输入参数进行敏感性分析,用文献中的临界泄漏率试验数据对PC-Leakflow2... 详细信息

建立考虑裂纹形态参数影响的周向穿透裂纹临界泄漏率的计算模型,以此为基础编制计算程序PC-Leakflow2。介绍程序的计算流程及求解方法,对影响裂纹临界泄漏率的各个输入参数进行敏感性分析,用文献中的临界泄漏率试验数据对PC-Leakflow2程序的计算结果进行验证。用PC-Leakflow2程序和经典的临界流模型对相同的例题进行计算,计算结果表明:临界泄漏率的大小受裂纹形态参数的影响较强;经典的临界流模型会显著地高估紧密裂纹的临界泄漏率。

关键词：穿透裂纹临界泄漏率热工水力模型验证计算 PC-Leakflow2程序

Thermal-hydraulic modeling and analysis of hydraulic system by pseudo-bond graph

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Journal of Central South University 2015年第7期22卷 2578-2585页

作者：胡均平李科军 College of Mechanical and Electrical Engineering Central South University

To increase the efficiency and reliability of the thermodynamics analysis of the hydraulic system, the method based on pseudo-bond graph is introduced. According to the working mechanism of hydraulic components, they can be separated into two categories: capacitive components and resistive components. Then, the thermal-hydraulic pseudo-bond graphs of capacitive C element and resistance R element were developed, based on the conservation of mass and energy. Subsequently, the connection rule for the pseudo-bond graph elements and the method to construct the complete thermal-hydraulic system model were proposed. On the basis of heat transfer analysis of a typical hydraulic circuit containing a piston pump, the lumped parameter mathematical model of the system was given. The good agreement between the simulation results and experimental data demonstrates the validity of the modeling method.

关键词：热工水力模型伪键合图建模方法液压系统电阻元件热力学分析工作原理液压元件

振荡区下蒸汽冷凝现象数值模拟及影响因素分析

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振荡区下蒸汽冷凝现象数值模拟及影响因素分析

作者：李航上海交通大学

学位级别：硕士

由于蒸汽射流冷凝过程具有强烈的凝结换热能力,广泛应用于先进非能动反应堆安全系统中。如在压水堆中,当反应堆安全壳内发生大型LOCA事故时,大量冷却剂由于压力的下降而发生汽化,作为防止安全壳发生超压失效的一种有效方法,通过安全壳... 详细信息

由于蒸汽射流冷凝过程具有强烈的凝结换热能力,广泛应用于先进非能动反应堆安全系统中。如在压水堆中,当反应堆安全壳内发生大型LOCA事故时,大量冷却剂由于压力的下降而发生汽化,作为防止安全壳发生超压失效的一种有效方法,通过安全壳卸压管线将大量蒸汽排入乏燃料水池中触发冷凝卸压过程,运用蒸汽射流冷凝过程将大量蒸汽冷凝,从而有效降低安全壳内压力。但该卸压过程伴随着强烈的压力振荡现象,对反应堆燃料棒棒束组件及反应堆安全壳内壁形成剧烈冲击。蒸汽冷凝现象是典型的直接接触冷凝现象,其中涉及两相流动、气液相变等复杂过程,相关研究需深入展开。本文采用数值模拟仿真的方式对振荡区下蒸汽冷凝现象进行模拟研究,主要研究内容及结论为:从基本守恒方程式出发,建立气泡边界层质量交换模型、气泡控制方程模型、气泡内蒸汽压力计算模型、水池中任意位置处压力计算模型等关键模型,构建模拟高过冷度下水池中蒸汽气泡冷凝振荡过程的热工水力模型。运用建立的气泡半径和水池内压力的计算模型获取气泡半径和压力随时间变化的规律。在高过冷度模型的基础上,加入气泡的非球状生长模型及气泡间的干涉计算模型,采用气泡内蒸汽能量方程对气泡内蒸汽平均温度进行计算,并修正动量守恒方程及气泡控制方程在存在气泡间相互干涉效应及气泡非球状生长情况下的表达形式,建立模拟低过冷度下水池中蒸汽气泡冷凝振荡过程的热工水力模型。基于本文模型假设,推导并给出基于本文热工水力模型的蒸汽冷凝振荡系统稳定性分析方法,并结合具体实验对该方法进行了检验。对过冷水温度及管道出口质量流率两个影响因素,基于低过冷度模型和高过冷度模型,对压力振荡幅值以及振荡频率值进行了影响因素分析,分析表明,过冷水温度及管道出口质量流率均对水下蒸汽射流的压力振荡的振幅造成显著影响,且管道出口质量流率为主要影响因素,振荡频率随着过冷水温度或管道出口质量流率的下降而下降。本文通过开展振荡区下蒸汽冷凝现象相关热工水力模型开发及影响因素研究,为核反应堆事故下蒸汽冷凝振荡研究及系统安全性评价提供技术参考。

关键词：蒸汽射流热工水力模型冷凝振荡系统稳定性分析

200MW低温堆余热排出系统安全分析程序研制

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西安交通大学学报 2001年第3期35卷 328-330页

作者：廖义香秋穗正张维忠郭玉君贾斗南西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

建立了 2 0 0MW低温供热堆余热排出系统的热工水力数学模型 ,该模型采用了一维均相模型 ,并做了漂移修正 .研制了适用于该系统的稳态及瞬态热工水力特性分析程序 ,利用该程序对该系统投入运行后的特性进行了分析计算 ,分析时热源的模拟... 详细信息

建立了 2 0 0MW低温供热堆余热排出系统的热工水力数学模型 ,该模型采用了一维均相模型 ,并做了漂移修正 .研制了适用于该系统的稳态及瞬态热工水力特性分析程序 ,利用该程序对该系统投入运行后的特性进行了分析计算 ,分析时热源的模拟采用了温度边界 .计算结果表明 ,2 0 0MW低温供热堆余热排出系统能够满足停堆后堆芯余热安全排出的要求 ,从投入到稳定运行的过渡过程中 ,系统中各参数的变化趋势与理论分析相符 .

关键词： 200MW低温供热堆余热排出系统热工水力模型冷却系统安全分析程序换热功率

Integration of CATHENA Thermal-Hydraulic Model with CANDU 6 Analytical Simulator Controller

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Journal of Energy and Power Engineering 2013年第12期7卷 2300-2305页

作者： Majid Borairi Hooman Javidnia Dave Wallace Joe Tseng Vincent Lau Florentin Caracas Candu Energy Inc. Mississauga L5K 1BI Ontario Canada