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泵房流道内波浪的影响因素和极值特性分析

中国水利水电科学研究院学报(中英文) 2024年

作者：郭永鑫周春灌杨若冰郭新蕾付辉王琪中国水利水电科学研究院中国核电工程有限公司

滨海电厂泵房流道内波浪幅值的控制对保证工程建设的经济性和机组运行的稳定性具有重要意义。针对现有规范中泵房波浪控制标准无法溯源问题,本文开展了典型鼓形滤网泵房流道内波浪传播的大比尺物理模型试验,观测了流道内窄缝振荡、聚波... 详细信息

滨海电厂泵房流道内波浪幅值的控制对保证工程建设的经济性和机组运行的稳定性具有重要意义。针对现有规范中泵房波浪控制标准无法溯源问题,本文开展了典型鼓形滤网泵房流道内波浪传播的大比尺物理模型试验,观测了流道内窄缝振荡、聚波和共振等特殊波浪现象,分析了不同因素对波况的影响和波高的极值特性,结果表明:流道内入射波高越大,胸墙相对淹没深度越小,透射波能越大,波动幅度也越大;吸水池波高总体随水深增大而减小,随周期(或波长)呈先增大后减小的非线性变化,当吸水池固有的波浪传播“回路”长度与入射波长相近时出现波高极大值。研究给出的流道内波浪传播规律和吸水池波浪“回路”长度计算方法可为滨海泵站工程的设计提供参考。

关键词：泵房流道鼓形旋转滤网不规则波吸水池波浪共振

基于裂变矩阵的谐波计算及其在气冷微堆功率监测中的应用

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原子能科学技术 2024年第7期58卷 1459-1466页

作者：申鹏飞张鹏周梦飞张成龙袁媛刘国明霍小东王侃中国核电工程有限公司北京100840 清华大学工程物理系北京100084

气冷微堆受限于堆芯体积及堆内高温高辐照运行环境,仅能布置少量堆外探测器用于功率监测。采用基于裂变矩阵产生高阶谐波的谐波展开法进行堆芯功率重构。通过反应堆蒙特卡罗程序RMC统计裂变矩阵,使用瑞利商迭代法求解特征向量,构造高阶... 详细信息

气冷微堆受限于堆芯体积及堆内高温高辐照运行环境,仅能布置少量堆外探测器用于功率监测。采用基于裂变矩阵产生高阶谐波的谐波展开法进行堆芯功率重构。通过反应堆蒙特卡罗程序RMC统计裂变矩阵,使用瑞利商迭代法求解特征向量,构造高阶谐波库;将堆芯三维功率分布用高阶谐波展开,结合探测器响应矩阵,实现三维功率在线监测。进一步研究了温度、燃耗、控制棒棒位对功率重构精度的影响,结果表明:温度、燃耗变化的工况下,气冷微堆节块平均功率的重构值与蒙特卡罗模拟参考值之间的均方根相对误差小于3%,最大相对误差小于5%;控制棒棒位变化对重构精度的影响较大,通过采用临近棒位的谐波组进行功率重构,均方根相对误差小于3%。验证结果为气冷微堆在线监测系统的后续研发提供参考。

关键词：气冷微堆裂变矩阵谐波展开法功率重构

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基于谐波参数化方法预测控制棒棒位

原子能科学技术 2024年第7期58卷 1452-1458页

作者：申鹏飞张成龙张鹏周梦飞袁媛刘国明霍小东王侃中国核电工程有限公司北京100840 清华大学工程物理系北京100084

微型堆中控制棒棒位的准确探测对于微纳型核能系统的远程实时监测和无人化智能化运营至关重要,也会影响功率在线监测的精度。本文提出了一种谐波参数化方法,将高阶谐波拟合为控制棒棒位的多项式函数矩阵,构造探测器响应方程,通过搜索棒... 详细信息

微型堆中控制棒棒位的准确探测对于微纳型核能系统的远程实时监测和无人化智能化运营至关重要,也会影响功率在线监测的精度。本文提出了一种谐波参数化方法,将高阶谐波拟合为控制棒棒位的多项式函数矩阵,构造探测器响应方程,通过搜索棒位以最小化残差来实现精准的控制棒棒位预测,同时可得到对应的高阶谐波及堆芯重构功率。基于棱柱式气冷堆模型完成验证,数值结果表明,预测棒位的平均偏差为1.6 cm,预测精度较高;相比于固定高阶谐波,节块级功率重构的最大均方根相对误差从6.1%降至3%以内,最大相对误差从14.5%降至5%以内。这些结果验证了谐波参数化方法预测控制棒棒位以及改善堆芯功率重构精度的可行性,并为后续气冷微堆在线监测及故障诊断提供了一种思路。

关键词：气冷微堆谐波参数化方法控制棒棒位预测功率重构

新质生产力推动核电高质量发展的实践路径研究

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科技导报 2024年第12期42卷 17-26页

作者：叶奇蓁苏罡黄文赵万广阮天玥熊凯林贤军中国核工业集团有限公司北京100822 中国核电工程有限公司北京100840 中国国际工程咨询有限公司北京100048 中国工程物理研究院北京100088 苏州热工程研究院有限公司苏州215004

作为国家重点培育的高科技战略性新兴产业,核电产业长期坚持安全发展、创新发展,在实践中已初步形成新质生产力;面对新发展阶段,核电行业需要加强新质生产力驱动,积极构建现代化产业体系,推进实现高质量发展。基于国内外核电产业发展趋... 详细信息

作为国家重点培育的高科技战略性新兴产业,核电产业长期坚持安全发展、创新发展,在实践中已初步形成新质生产力;面对新发展阶段,核电行业需要加强新质生产力驱动,积极构建现代化产业体系,推进实现高质量发展。基于国内外核电产业发展趋势分析,介绍了中国核电产业已初步具备的新质生产力发展特征和基础;并结合学术界对新质生产力理论的研究成果,提出当前应积极发挥新科技和大数据两大新型生产要素对生产力的倍增效应,培育和发展核电新质生产力;同时挖掘核电全要素“创新”的要义,提出以更多的原始创新、集成创新和系统创新,推动实现核电数字化转型变革以及“催生新产业、新模式、新动能”3个方面的实践路径推进核电高质量发展。

关键词：新质生产力核电高质量发展核电战略性新兴产业

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核电站电力电缆芯温预测与内因火灾预警研究

中国安全生产科学技术 2024年第4期20卷 129-135页

作者：赵义文福建宁德核电有限公司福建宁德355200

针对核电站中大量电力电缆集中敷设,电缆内部热量大量积聚,增加火灾风险的问题,提出利用线芯导体的异常温升这一极早期特征作为电缆内因火灾的预警方法。构建三芯电力电缆暂态热路模型,确立外护套表面温度与线芯温度之间的对应关系,开... 详细信息

针对核电站中大量电力电缆集中敷设,电缆内部热量大量积聚,增加火灾风险的问题,提出利用线芯导体的异常温升这一极早期特征作为电缆内因火灾的预警方法。构建三芯电力电缆暂态热路模型,确立外护套表面温度与线芯温度之间的对应关系,开展内因火灾实验,积累研究所需的实验数据,提出基于Levenberg-Marquardt算法的电缆芯温反演计算方法。研究结果表明:将电缆外护套表面温度和电流数据作为输入参数,可实现电缆线芯温度的实时反演计算,能够解决电缆线芯因为包裹在护套内且具有极高的对地电压,导致其温度难以测量而不能以其温升指标作为电缆内因火灾预警依据的问题。研究结果可为预警电缆因电流过热导致的火灾提供参考。

关键词：核电站电缆内因火灾电缆芯温火灾预警

“华龙一号”核主泵泵组转子轴向窜动量有限元分析

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排灌机械工程学报 2024年第2期42卷 118-123页

作者：董富弟李天斌苏舒上海电气凯士比核电泵阀有限公司上海201306 中国核动力研究设计院四川成都610041

为了研究在自重、外部载荷和受热膨胀等因素下核主泵泵组相关部件对转子轴向窜动量的影响,通过建立某型号轴封型核主泵泵组的有限元分析模型,采用数值计算和试验验证相结合的方法对核主泵泵组的转子轴向窜动量进行了分析.研究结果表明:... 详细信息

为了研究在自重、外部载荷和受热膨胀等因素下核主泵泵组相关部件对转子轴向窜动量的影响,通过建立某型号轴封型核主泵泵组的有限元分析模型,采用数值计算和试验验证相结合的方法对核主泵泵组的转子轴向窜动量进行了分析.研究结果表明:泵侧电动机支座和密封室区域之间的受热膨胀有利于核主泵机械密封自由补偿间隙,而电动机相关部件受外部载荷变形和受热变形较大,叠加转子自重变形和轴承设计游隙后总的轴向窜动量超过设计预期,将对核主泵泵组的正常运行产生负面影响;电动机转子部件的液压顶升试验结果与数值计算结果相吻合,验证了有限元分析计算结果的准确性;为了降低核主泵泵组转子的轴向窜动量,通过增加垫片和增大部分转子零件设计高度的方法对电动机推力轴承游隙和转子轴向窜动量进行了调整优化,并对调整优化后的核主泵泵组进行全流量试验验证,试验结果显示调整优化后的核主泵泵组转子轴向窜动量约为2.2 mm,试验过程中泵组各项性能指标运行稳定,符合设计预期.

关键词：华龙一号核主泵转子轴向窜动量全流量试验

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核主泵内迷宫螺旋泵数值模拟与优化分析

核动力工程 2024年第S01期45卷 221-226页

作者：徐熙潘伟龙蔡亮谢江红何少华许余范雪晴江苏核电有限公司江苏连云港222042 中国核动力研究设计院成都610213 东南大学能源与环境学院南京210046

为了改善某核电厂推力轴承表面由于空化导致的磨损现象,延长核主泵的使用寿命,考虑在核主泵中推力轴承润滑回路增设二级迷宫螺旋泵。通过加设增压装置,提高回路压力,减少空化现象。本文建立该核主泵一级迷宫螺旋泵等比例三维模型,利用FL... 详细信息

为了改善某核电厂推力轴承表面由于空化导致的磨损现象,延长核主泵的使用寿命,考虑在核主泵中推力轴承润滑回路增设二级迷宫螺旋泵。通过加设增压装置,提高回路压力,减少空化现象。本文建立该核主泵一级迷宫螺旋泵等比例三维模型,利用FLUENT流体仿真软件开展数值计算,对流场的压力、速度及温度分布进行分析,将计算结果与某核电厂实际运行结果进行比较,验证建立模型和数值计算方法的准确性。设计二级迷宫螺旋泵并进行数值模拟,研究发现:增设二级迷宫螺旋泵后,润滑回路进出口压升为3.30×10^(5) Pa,扬程提升33.67%,进出口截面温升为3 K。研究结果对迷宫螺旋泵在工程实际中的设计与使用具有一定的参考价值。

关键词：迷宫螺旋泵数值模拟内部流场 FLUENT

我国西南潮湿地区某近地表处置场覆盖层概念研究

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工业建筑 2024年

作者：夏加国王旭宏吕涛陈杏子侯伟李星宇李昱茜李昶刘兴伟中国核电工程有限公司

覆盖层是近地表处置设施关闭方案中最重要的工程屏障之一。基于我国西南潮湿地区某近地表处置场覆盖层的场址特征，提出我国西南潮湿地区某近地表处置场覆盖层的基本原则和安全功能；并开展覆盖层的概念设计研究，包括防渗措施、排水措... 详细信息

覆盖层是近地表处置设施关闭方案中最重要的工程屏障之一。基于我国西南潮湿地区某近地表处置场覆盖层的场址特征，提出我国西南潮湿地区某近地表处置场覆盖层的基本原则和安全功能；并开展覆盖层的概念设计研究，包括防渗措施、排水措施、坚稳性等研究，为我国近地表处置场的关闭活动提供技术参考。

关键词：覆盖层防渗措施排水措施坚稳性

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某放射性废物储存桶锁紧机构设计

中国机械 2024年第16期 13-18页

作者：张朋李欣怡陈俊祥方堃中国核电工程有限公司

在核工业领域，一般采用机械手将放射性废物转移到储存桶中，并通过双盖密封转运装置运出热室。由于某放射性废物储存桶不能循环复用，因此需要设计一种低制造难度的储存桶以降低成本。对此，本文提出了一种由弹簧片经两次折弯而成的锁... 详细信息

在核工业领域，一般采用机械手将放射性废物转移到储存桶中，并通过双盖密封转运装置运出热室。由于某放射性废物储存桶不能循环复用，因此需要设计一种低制造难度的储存桶以降低成本。对此，本文提出了一种由弹簧片经两次折弯而成的锁紧机构。首先，计算开关盖条件下两次折弯角度的允许范围，探究弹簧片厚度、长度对开关盖力的影响规律，并推导理论计算模型。然后，在储存桶锁紧机构的设计输入下，选定弹簧片的尺寸，并使用有限元分析方法对开关盖过程中弹簧片的应力和位移状态进行了仿真，验证了理论计算的可靠性。

关键词：放射性废物储存桶锁紧机构弹簧片