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兰石“核级直流蒸汽发生器”项目样机制造完成，为国内首次制造核级大盘管蒸汽发生器!

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中国机电工业 2018年第8期 14-14页

由兰石工程研究院、清华大学天津高端装备研究院研发设计，由兰石重装公司承担制造的“核级大盘管直流蒸汽发生器”样机日前已顺利完成各项工作。此次样机试制的顺利完成，标志着兰石集团在国内首先掌握了大盘管直流蒸汽发生器螺旋盘管... 详细信息

由兰石工程研究院、清华大学天津高端装备研究院研发设计，由兰石重装公司承担制造的“核级大盘管直流蒸汽发生器”样机日前已顺利完成各项工作。此次样机试制的顺利完成，标志着兰石集团在国内首先掌握了大盘管直流蒸汽发生器螺旋盘管与整体支撑孔板的装配技术和大盘管式换热器的核心制造工艺，为后期开拓小型堆及高尖端换热器领域的应用提供了强有力的技术支撑。该样机在研制期间.

关键词：直流蒸汽发生器样机试制制造工艺螺旋盘管核级国内管式换热器技术支撑

10MW高温气冷堆蒸汽发生器稳定性实验研究

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核动力工程 2000年第6期21卷 498-502页

作者：居怀明刘志勇黄志勇李军何学东清华大学核能技术设计研究院北京100084

介绍了 10MW高温气冷堆盘管式直流蒸汽发生器双管工程模拟实验回路的技术特征和主要技术指标。实验系统用高温氦气作为热源，采用 1∶ 1全尺寸模拟，进行了 30％负荷工况两相流稳定性验证实验、入口过冷度、蒸汽出口压力、流量及入口阻... 详细信息

介绍了 10MW高温气冷堆盘管式直流蒸汽发生器双管工程模拟实验回路的技术特征和主要技术指标。实验系统用高温氦气作为热源，采用 1∶ 1全尺寸模拟，进行了 30％负荷工况两相流稳定性验证实验、入口过冷度、蒸汽出口压力、流量及入口阻力对两相流稳定性影响的研究。结果表明，蒸汽发生器 30％负荷设计工况下，蒸汽出口压力 2.5～ 4.0MPa、给水温度 75～ 180℃、入口节流阻力大于 40kPa时系统能稳定运行；蒸汽发生器在小于 20％负荷设计工况下不能稳定运行。

关键词：高温气冷堆直流蒸汽发生器两相流稳定性

钠冷快堆蒸汽发生器的模块化模型及瞬态仿真研究

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核动力工程 1999年第1期20卷 79-83页

作者：张建民李京光桑维良西安交通大学

研究了钠冷快堆电厂直管式直流蒸汽发生器可移动边界的模块化模型。采用ＭＡＴＬＡＢ语言、Ｃ语言编程与ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真工具相结合的建模方法，建立了仿真系统。对直管式直流蒸汽发生器的瞬态特性进行了研究，并获得了令人满意的... 详细信息

研究了钠冷快堆电厂直管式直流蒸汽发生器可移动边界的模块化模型。采用ＭＡＴＬＡＢ语言、Ｃ语言编程与ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真工具相结合的建模方法，建立了仿真系统。对直管式直流蒸汽发生器的瞬态特性进行了研究，并获得了令人满意的结果。

关键词：钠冷快堆直流蒸汽发生器瞬态仿真模块化

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新型圻流蒸汽发生器的稳态特性分析

核动力工程 2000年第4期21卷 309-313页

作者：赵福宇肖泽军西安交通大学能动学院

新型直流蒸汽发生器采用双南传热的双层套管结构，一次侧的单相流体分别在内、外侧强迫流动，二次侧经过相变的流体逆向强迫流动，根据这些特点，建立了稳态热工流体模型。该模型考虑了不同运行工况的流体流动及伟热特性，因而可满足整... 详细信息

新型直流蒸汽发生器采用双南传热的双层套管结构，一次侧的单相流体分别在内、外侧强迫流动，二次侧经过相变的流体逆向强迫流动，根据这些特点，建立了稳态热工流体模型。该模型考虑了不同运行工况的流体流动及伟热特性，因而可满足整个运行范围内的稳态分析，可为动态计算及不稳定性分析提供初始条件。计算表明，所建模型是很好的稳态分析模型，计算精度满足工程实际要求。

关键词：直流蒸汽发生器稳态热工水力模型双面传热

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600MW钠冷快堆蒸汽发生器仿真研究

600MW钠冷快堆蒸汽发生器仿真研究

作者：魏巍哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

钠冷快堆包括三个热传输回路。二回路系统是钠冷快堆特有的一个回路系统。蒸汽发生器为二回路系统中连接钠冷快堆核岛与常规岛的重要设备。钠冷快堆一般采用直流蒸汽发生器来产生高品质过热蒸汽。直流蒸汽发生器具有较高的机动性,但其... 详细信息

钠冷快堆包括三个热传输回路。二回路系统是钠冷快堆特有的一个回路系统。蒸汽发生器为二回路系统中连接钠冷快堆核岛与常规岛的重要设备。钠冷快堆一般采用直流蒸汽发生器来产生高品质过热蒸汽。直流蒸汽发生器具有较高的机动性,但其对扰动的响应复杂且迅速。采取模块式蒸汽发生器设计的反应堆,每个二回路环路上会设置多个并联的蒸汽发生器模块。由于直流蒸汽发生器中流动换热工况复杂,若同时对多个蒸汽发生器进行仿真计算,则难以在保证准确性的前提下实现实时仿真。本文基于基本的守恒方程,结合直流蒸汽发生器结构参数与运行特点,建立了一套适用于600MW钠冷快堆多个直流蒸汽发生器并联回路瞬态热工水力实时计算的数学模型。主要包括:热交换器换热模型、液态钠流动换热模型、管内强制流动沸腾换热模型、液态钠物性模型、水/蒸汽物性模型、摩擦阻力模型、局部阻力模型、材料物性模型等。采用二阶迎风格式对换热方程进行离散,使用四阶Runge-Kutta方法对回路动量方程进行求解。解决了同时对多个蒸汽发生器进行仿真计算时难以实现实时性的问题。基于FORTRAN语言进行模块化编程,编制了实时仿真计算程序。程序计算精度良好,符合实时仿真的要求,并设置了与其他系统的接口。通过将程序计算得到的稳态结果与俄罗斯BN-600反应堆的运行参数进行对比,验证了程序的正确性。分别对给水流量、钠流量、给水焓值以及钠入口焓值四个入口参数进行了不同程度的扰动。计算得到了蒸汽发生器在上述扰动下的动态特性。对单个蒸汽发生器模块引入管堵故障与模块隔离故障,仿真计算得到了蒸汽发生器并联特性。程序计算精度良好,对上述动态工况均能进行实时仿真计算,仿真计算所得各动态响应特性与物理规律吻合。将程序移植到实时仿真平台SimExec中与反应堆物理系统、一回路主冷却系统以及给水/蒸汽系统等进行联调,调试结果表明程序可对600MW钠冷快堆二回路系统进行实时仿真。

关键词：钠冷快堆直流蒸汽发生器实时仿真动态响应特性并联特性

CEFR蒸汽发生器热工水力计算输入参数不确定性分析

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CEFR蒸汽发生器热工水力计算输入参数不确定性分析

作者：尚罡平哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

核电站设计安全分析是在安全系统效率评价及事故结果预测中不可缺少的一部分。作为安全分析工作的有效工具,系统热工水力程序被用来模拟事故工况下电站及其安全系统的瞬态动作。由于热工水力不确定性天然存在,热工水力仿真建模计算中物... 详细信息

核电站设计安全分析是在安全系统效率评价及事故结果预测中不可缺少的一部分。作为安全分析工作的有效工具,系统热工水力程序被用来模拟事故工况下电站及其安全系统的瞬态动作。由于热工水力不确定性天然存在,热工水力仿真建模计算中物理抽象、物理建模、构造求解等步骤都会引入不确定性,最终影响计算结果。为了提高热工水力计算结果可信度,合理减少安全裕度,提高电站安全性与经济性,开展热工水力参数不确定性研究具有重要意义。本文以中国实验快堆(CEFR)蒸汽发生器为对象展开了热工水力计算不确定性源项分析工作,根据不确定性源特征进行分类,介绍了源项选择原则。为了研究考虑不确定性后的蒸汽发生器出口压力最高值及压力变化情况,本文利用哈尔滨工程大学CEFR仿真程序,模拟了丧失给水泵导致的给水丧失叠加旁排系统不动作事故。在研究了快堆蒸汽发生器系统和其热工水力计算模型的基础上,本文参考运行经验、设备设计说明书及软件说明书之后,本文研究并确定了5个对出口压力影响大的电站数据输入参数及其统计特征,为热工水力不确定性分析提供了数据基础。在研究了不同不确定性分析方法的基础上,本文给出了适合热工水力计算不确定性分析的方法。在分析了基于抽样统计方法的计算思路后,编写了不确定性及敏感性分析程序。将上述不确定性源带入CEFR仿真程序,得到对应蒸汽发生器出口压力数据库,分析了事故发生过程中不确定性域的变化情况和出口压力最高值的不确定性,完成了不确定性分析和敏感性分析。为了研究参数类别对于不确定性传播的影响,增加了主汽门调节压力等三个不确定性源,并将所有不确定性源按照安全参数、结构参数、热工水力参数进行分类,采用输入参数分类方法排除输入参数的互相影响,进行敏感性分析。研究发现,考虑电站数据输入参数不确定度的影响,出口压力在整个给水丧失事故过程中不会超过蒸汽发生器压力安全限值。所研究的不确定性源中,大气排放阀开启压力对蒸汽发生器出口压力不确定性的贡献最大。输入参数分类后,各热工水力参数敏感性的正负性并未发生改变,除安全参数外,其他参数敏感性绝对值有明显增加。

关键词：不确定性分析直流蒸汽发生器热工参数输入参数分类

倾斜条件对海上小型堆LOCA事故的影响研究

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核动力工程 2019年第5期40卷 118-123页

作者：曹志伟刘建昌肖红杨江卢向晖田文喜中广核研究院有限公司广东深圳518000 西安交通大学核科学技术学院西安710049 生态环境部核与辐射安全中心北京100082

基于热工水力系统分析程序RELAP/SCDAPSIM,建立了倾斜条件下海上小型堆一、二回路系统模型和安全注入系统模型,模拟计算了不同横向和纵向倾斜角度下压力容器上接管发生双端剪切破口事故工况。计算结果表明,事故发生后,系统主要热工水力... 详细信息

基于热工水力系统分析程序RELAP/SCDAPSIM,建立了倾斜条件下海上小型堆一、二回路系统模型和安全注入系统模型,模拟计算了不同横向和纵向倾斜角度下压力容器上接管发生双端剪切破口事故工况。计算结果表明,事故发生后,系统主要热工水力参数受纵向倾斜影响较小,受横向倾斜影响较为显著,且存在陡边效应;发生较大角度的横向倾斜时,一回路冷却剂在重力的作用下重新分布,导致堆芯水位显著降低,燃料包壳峰值温度相较于非倾斜条件下升高约520℃。

关键词：倾斜条件海上小型堆直流蒸汽发生器破口失水事故

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环隙窄缝通道管间脉动不稳定性分析

原子能科学技术 2011年第9期45卷 1034-1039页

作者：夏庚磊董化平彭敏俊郭赟哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计重点实验室四川成都610041

针对套管式直流蒸汽发生器传热管环隙窄缝通道的流动,利用RELAP5/MOD3.4程序进行计算分析,讨论了节点数目和并行通道根数对流动不稳定起始点的影响。结果表明:在利用程序进行计算前需对所分析问题的节点数目进行优化选取。根据优化结果... 详细信息

针对套管式直流蒸汽发生器传热管环隙窄缝通道的流动,利用RELAP5/MOD3.4程序进行计算分析,讨论了节点数目和并行通道根数对流动不稳定起始点的影响。结果表明:在利用程序进行计算前需对所分析问题的节点数目进行优化选取。根据优化结果,分析了套管式直流蒸汽发生器平行通道的流动不稳定性,得出了进出口节流、进口欠热度、系统压力、进出口段长度、不均匀节流、不均匀加热等因素对环隙窄缝多通道流动不稳定性的影响。

关键词：并行通道流动不稳定性直流蒸汽发生器 RELAP5

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螺旋管内热质传输行为与全工况预测模型研究

原子能科学技术 2022年第11期56卷 2318-2326页

作者：肖瑶刘茂龙陈硕丛腾龙刘利民刘莉张伟徐子伊沈聪张琦顾汉洋上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

螺旋管式直流蒸汽发生器结构紧凑、传热高效、可靠性强,在先进小型堆中具有广泛应用,然而其管侧螺旋管内过冷水受热变为过热蒸汽,覆盖全部传热区域,且受螺旋几何、离心力及二次流影响,流动传热行为演化机制复杂,现有模型限制了高性能螺... 详细信息

螺旋管式直流蒸汽发生器结构紧凑、传热高效、可靠性强,在先进小型堆中具有广泛应用,然而其管侧螺旋管内过冷水受热变为过热蒸汽,覆盖全部传热区域,且受螺旋几何、离心力及二次流影响,流动传热行为演化机制复杂,现有模型限制了高性能螺旋管式蒸汽发生器的进一步发展。本文针对螺旋管内热质传输行为开展了系统性实验和理论研究,建立了几何尺寸和热工参数范围最广泛的螺旋管传热、阻力基础热工实验数据库,明确了周向非均匀传热与沿程传热机制转变规律。基于机理分析,构建了高精度全工况的预测模型库,提出了三区干涸点、基于干度梯度的干涸后传热、宽范围两相摩擦倍增因子等模型,实现了全传热区域高精度预测。本文结果可满足先进反应堆螺旋管式蒸汽发生器设计需求。

关键词：直流蒸汽发生器螺旋管沸腾传热摩擦压降全工况预测模型

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