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核电厂疲劳监测系统裂纹扩展快速计算方法研究

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核电子学与探测技术 2025年第1期45卷 130-133页

作者：姚博维章贵和刘攀熊光明金挺段远刚深圳中广核工程设计有限公司广东深圳518172 中广核工程有限公司核电安全技术与装备全国重点实验室广东深圳518172

针对核电厂疲劳监测系统的裂纹扩展分析需求,遵循《压水堆核岛机械设备在役检查规则》(以下简称RSE-M规范)要求,融入格林函数法与逐循环直接求和法,开发出一种高效的裂纹扩展快速计算方法。通过该算法进行数值模拟,并与传统有限元分析... 详细信息

针对核电厂疲劳监测系统的裂纹扩展分析需求,遵循《压水堆核岛机械设备在役检查规则》(以下简称RSE-M规范)要求,融入格林函数法与逐循环直接求和法,开发出一种高效的裂纹扩展快速计算方法。通过该算法进行数值模拟,并与传统有限元分析法的结果进行深入对比,实验数据表明:本算法在显著提升热应力计算效率的同时,其裂纹扩展预测精度更加贴近实际工况,为核电厂在役疲劳裂纹监测提供了更为可靠且实用的技术手段。

关键词：裂纹扩展在役监测格林函数疲劳分析

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铅铋合金低流量对流传热及格架效应数值研究

核动力工程 2025年第1期46卷 128-135页

作者：袁搏孙杰肖瑶丁冠群顾汉洋上海交通大学核科学与工程学院上海200240 核动力系统与装备教育部重点实验室上海200240 核电安全技术与装备全国重点实验室上海200240

铅冷快堆的冷却剂铅铋合金(LBE)的传热特性相较于水等常规介质不同,为此本文对LBE在低流量下的流动传热特性及其格架效应进行了数值研究。通过和已有实验数据对比并结合先前研究确定了合适的湍流普朗特数模型和湍流模型,基于此采用计算... 详细信息

铅冷快堆的冷却剂铅铋合金(LBE)的传热特性相较于水等常规介质不同,为此本文对LBE在低流量下的流动传热特性及其格架效应进行了数值研究。通过和已有实验数据对比并结合先前研究确定了合适的湍流普朗特数模型和湍流模型,基于此采用计算流体动力学(CFD)方法进行了LBE低流量对流传热计算,结果表明随着浮升力效应的增强,上升流传热先弱化后强化,下降流则一直表现为强化,此规律同水类似;但由于LBE普朗特数极低的特性,其整体的传热强、弱化程度相较于水大幅降低。在带有格架的管内CFD计算中发现在格架下游出现传热局部强化,该强化程度随浮升力效应增加而降低并逐渐消失,且格架下游死区强度和长度均随浮升力效应增加而呈现先增加后减少的趋势,转折点大致位于传热弱化区上升段和传热强化区的分界点。此外,在传热强化区并未出现传热振荡现象,此规律与水不同。

关键词：铅铋合金混合对流格架湍流普朗特数传热弱化

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核电厂周边气云爆炸影响范围研究

核动力工程 2025年第1期46卷 254-258页

作者：李辉熊敏王建华丁子昂中广核工程有限公司核电安全监控技术与装备国家重点实验室广东深圳518172

在核电厂周边各类事故危害因素中,爆炸冲击波超压后果比较严重。核安全导则中采用Trinitrotoluene(TNT)当量法评估爆炸冲击波超压,缺少气云爆炸相关计算模型。本文通过对TNT当量法、The Netherlands Organization for Applied Scientifi... 详细信息

在核电厂周边各类事故危害因素中,爆炸冲击波超压后果比较严重。核安全导则中采用Trinitrotoluene(TNT)当量法评估爆炸冲击波超压,缺少气云爆炸相关计算模型。本文通过对TNT当量法、The Netherlands Organization for Applied Scientific Research(TNO)模型、Baker-Strehlow-Tang(BST)模型进行分析,评估了3类模型的适用性。结果表明,TNT当量法计算结果偏保守,而BST模型可以较为准确地评估核电厂周边天然气管线爆炸冲击波超压影响范围,根据BST模型计算结果,3条典型管线发生意外爆炸产生的冲击波超压对核电厂影响很小。

关键词：安全工程核电厂天然气管道泄漏扩散爆炸

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同心圆过渡排布管束旋涡脱落特性

化工进展 2025年第2期44卷 698-705页

作者：黄政锋王恒洪浩朱国瑞中广核工程有限公司核电安全技术与装备全国重点实验室广东深圳518172 天津大学浙江研究院浙江宁波315200 天津大学化工学院天津300072

同心圆排布管束在核工业中应用广泛,过渡排布是同心圆排布管束中最具有代表性的排布方式,对过渡排布管束的旋涡脱落特性研究可以为该类型换热器的设计制造及维护提供参考。本文旨在深入探讨同心圆过渡排布管束在不同节径比(1.25、1.5、1... 详细信息

同心圆排布管束在核工业中应用广泛,过渡排布是同心圆排布管束中最具有代表性的排布方式,对过渡排布管束的旋涡脱落特性研究可以为该类型换热器的设计制造及维护提供参考。本文旨在深入探讨同心圆过渡排布管束在不同节径比(1.25、1.5、1.75和2.0)下的旋涡脱落特性。通过数值模拟结合对流速与升力系数的监测,获取旋涡脱落数据并进行傅里叶变换以获取旋涡脱落频率。结果表明,在过渡排布方式中,1.25~2.0节径比下管束的旋涡脱落受临近管影响较大,难以产生明显的旋涡脱落现象,旋涡脱落频率较低。节径比是旋涡脱落的主要因素之一,随着节径比增加,旋涡脱落现象显著增强,本文研究结果为同心圆过渡排布管束结构的设计优化和降低旋涡脱落振动提供实践指导。

关键词：同心圆排布管束旋涡脱落横向流诱导振动计算流体力学流致振动数值模拟

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面向全场景安全的储能投资高效规划方法

电工技术学报 2025年第1期40卷 64-79页

作者：程曹阳杨知方余娟王新刚周专输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆400044 国网新疆电力有限公司乌鲁木齐830000

随着风电、光伏等新能源渗透率的不断提高,系统随机性与波动性的不断增强,科学合理地规划储能被认为是缓解新能源不确定性、提高电力系统安全性与灵活性的有效手段。然而,现有规划方法为了保证一定的计算效率,通常仅选取少量关键场景用... 详细信息

随着风电、光伏等新能源渗透率的不断提高,系统随机性与波动性的不断增强,科学合理地规划储能被认为是缓解新能源不确定性、提高电力系统安全性与灵活性的有效手段。然而,现有规划方法为了保证一定的计算效率,通常仅选取少量关键场景用以制定储能规划方案,无法确保其在全场景下的安全性,倘若对于全场景进行安全校核,又会因为模型规模大而导致求解时间在规划层面都难以接受。为此,该文提出一种面向全场景安全的储能投资高效规划方法。首先,针对现有规划方法存在的安全风险,提出一种面向全场景安全的闭环储能规划框架,以及基于全场景集排序结果引导的场景更新策略,可以保证规划方案在全场景下的安全性,同时兼顾一定的计算效率;其次,提出了一种基于自组织映射(SOM)神经网络及场景关键指标排序的初始关键场景集生成方法,该方法无需预先给定聚类数量,能够较准确地反映全场景的关键信息,进一步提高了计算效率;最后,基于IEEE 30节点系统以及国内某省实际341节点系统进行算例验证,结果表明所提方法可以在保障规划方案在全场景下的安全性与最优性的基础上,尽可能减少需考虑的场景数量,提高求解效率。

关键词：储能规划多场景规划场景筛选安全校核自组织映射神经网络

含储能健康运行域与电压安全约束的配电网重构方法

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 577-587,I0015页

作者：方斯顿黄莘杰孔赖强牛涛陈冠宏廖瑞金输配电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院) 重庆市沙坪坝区400044

随着未来各类新能源及用户侧需求互动技术引入配电网,配电网电压安全管理将面临更严峻挑战,带来双向潮流、电压越限等运行问题。在此背景下,该文挖掘网络侧及储能设备的运行灵活性,以限制配电网节点电压波动指数(voltage volatility ind... 详细信息

随着未来各类新能源及用户侧需求互动技术引入配电网,配电网电压安全管理将面临更严峻挑战,带来双向潮流、电压越限等运行问题。在此背景下,该文挖掘网络侧及储能设备的运行灵活性,以限制配电网节点电压波动指数(voltage volatility index,VVI)为目标,提出融合储能能量管理的配电网网络重构方法。同时,为减小储能频繁充放引起的寿命损失,该文基于储能寿命曲面的超空间投影定义储能寿命水平集表征储能健康运行域(health operating area,HOA),并提出水平集凸逼近方法替代非线性储能寿命约束,可在保障储能寿命前提下实现网络重构问题的高效求解。最后,选取IEEE-33节点系统进行分析,验证所提方法的有效性与实用性。

关键词：储能寿命水平集电压安全电压波动指数健康运行域配电网重构超空间投影

新型可控电网换相换流器故障特性及控制优化研究

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 679-689,I0023页

作者：连攀杰庞博涵刘文焯郑超许克汤涌张静电网安全全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192 先进输电技术全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市昌平区102200

基于可控电网换相型换流器(controllable line commutated converter,CLCC)的高压直流输电技术避免了常规直流换相失败问题,为高压直流馈入电网提供了崭新途径。文章揭示CLCC高压直流输电系统的故障响应机理,对比CLCC与电网换相型换流... 详细信息

基于可控电网换相型换流器(controllable line commutated converter,CLCC)的高压直流输电技术避免了常规直流换相失败问题,为高压直流馈入电网提供了崭新途径。文章揭示CLCC高压直流输电系统的故障响应机理,对比CLCC与电网换相型换流器、电压源型换流器等直流输电技术的功率特性差异。针对CLCC可控换流的技术特点,提出一种基于最大触发角提升的CLCC优化控制方法,改善了CLCC的故障响应特性,提升了受端电网交流电压的恢复速度。最后,基于PSD-PSModel电力系统仿真软件,建立送受端电网机电暂态和CLCC直流电磁暂态的混合仿真模型,验证理论分析的准确性和优化控制的有效性。

关键词：可控电网换相换流器故障响应功率特性最大触发角提升 PSD-PSModel仿真软件

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压水堆顶盖腔室及上腔室流动特性实验研究

核动力工程 2025年

作者：李凯迪王阔王龙谢翀杜兵中广核研究院有限公司综合热工水力与安全实验室(广东省核电安全企业重点实验室)

为获得某先进压水堆顶盖腔室和上腔室内流动特性，利用模化原理，采用1∶5比例设计实验模拟体，在不同主流工况下分别使用粒子图像测速（PIV）技术和自主开发的力传感器，对顶盖腔室内典型区域的流场分布特性进行研究，同时对上腔室出... 详细信息

为获得某先进压水堆顶盖腔室和上腔室内流动特性，利用模化原理，采用1∶5比例设计实验模拟体，在不同主流工况下分别使用粒子图像测速（PIV）技术和自主开发的力传感器，对顶盖腔室内典型区域的流场分布特性进行研究，同时对上腔室出口附近控制棒导向筒组件(CRGT)和支承柱组件的横向水力载荷进行测量。结果表明：均匀与非均匀主流分配工况下，中心热套管喇叭口区域均存在较强烈的漩涡状横流，可能导致该区域热套管承受更强烈的冲击和磨损；CRGT所受载荷普遍高于支承柱，各测点受力方向与堆内冷却剂流向基本相符，载荷大小与测点至上腔室出口的距离呈负相关关系；均匀与非均匀工况下的冷却剂流动特性基本一致，验证了堆型设计的安全保守性。因此本研究对堆内结构力学分析、磨蚀机理分析、流致振动评价及落棒性能分析具有重要意义。

关键词：压水堆顶盖腔室上腔室流场横向水力载荷

预应力GFRP筋-不锈钢筋混合配筋预制节段桥墩抗震试验

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中国公路学报 2025年第1期38卷 144-157页

作者：贾俊峰张凯迪陈梦圆程寿山赵建瑜邓贺丹北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室交通运输部公路科学研究院旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室(北京) 中国恩菲工程技术有限公司

为解决沿海侵蚀环境下装配式节段桥墩钢筋易锈蚀以及强震后桥梁墩柱残余位移大的问题，提出一种配置不锈钢筋和无黏结预应力GFRP筋的混合配筋预制节段拼装混凝土桥墩。通过拟静力试验揭示了混合配筋桥墩的破坏模式，分析了桥墩的滞回性... 详细信息

为解决沿海侵蚀环境下装配式节段桥墩钢筋易锈蚀以及强震后桥梁墩柱残余位移大的问题，提出一种配置不锈钢筋和无黏结预应力GFRP筋的混合配筋预制节段拼装混凝土桥墩。通过拟静力试验揭示了混合配筋桥墩的破坏模式，分析了桥墩的滞回性能、承载力、耗能、残余位移、预应力变化、刚度退化、钢筋应变和接缝开口等抗震性能参数，并与有黏结无初始预应力GFRP筋的混合配筋节段拼装桥墩抗震性能进行了对比分析。研究结果表明：对无黏结GFRP筋施加50%墩顶竖向重力的预紧力，试件残余位移可减小近40%,但峰值承载力降低了20%左右；增加GFRP筋的配筋率，同时减小不锈钢筋的配筋率，试件残余位移可减小38%,承载力减小10%;墩顶竖向轴压比即P-Δ效应对墩底最大弯矩的影响更明显。合理设计无黏结预应力GFRP筋的初始张拉力和配筋率，同时考虑GFRP筋的极限拉伸应变影响，可使桥墩具有与有黏结预应力GFRP筋桥墩的水平承载力基本一致，但可大幅降低预制节段墩柱的残余位移。

关键词：桥梁工程预制节段桥墩抗震性能预应力GFRP筋不锈钢筋混合配筋