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主泵转矩在两相条件下特性试验研究

核动力工程 2023年第6期44卷 134-139页

作者：王阔苏前华卢冬华彭帆邢军洪荣坤中广核研究院有限公司综合热工水力与安全实验室广东深圳518000

为掌握主泵的两相转矩特性,本研究搭建专设台架,以经过模化缩比设计的试验泵为对象,开展试验研究。首先对泵多转速单相液条件下的正常工况、反水泵工况、正反耗能工况、正反水轮机工况等的流动特性开展试验,之后选取单相气和0.1~0.9空... 详细信息

为掌握主泵的两相转矩特性,本研究搭建专设台架,以经过模化缩比设计的试验泵为对象,开展试验研究。首先对泵多转速单相液条件下的正常工况、反水泵工况、正反耗能工况、正反水轮机工况等的流动特性开展试验,之后选取单相气和0.1~0.9空泡份额(空泡份额跨度为0.1)两相条件下的主泵针对上述工况逐一开展研究。利用比例定律对多转速下的实验数据进行整理,掌握了其转矩在不同空泡份额、不同流量、不同工况下的变化规律,在此数据基础上可同时处理得到适用于一回路安全分析软件的泵同源曲线。研究结果表明,随着空泡份额的增加,相同工况下的转矩不断减小,比例定律曲线逐渐向零点漂移,而同源曲线会存在先降级再回归的过程,当空泡份额达到0.7左右时,降级程度达到最大。

关键词：主泵转矩两相流空泡份额比例定律同源曲线

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两相条件下主泵特性试验研究

核动力工程 2021年第1期42卷 129-132页

作者：苏前华王阔邢军洪荣坤彭帆卢冬华中广核研究院有限公司综合热工水力与安全实验室广东深圳518000

针对自主研发百万千瓦级核电主泵项目,本研究在专设台架上对经过模化缩比后的模型试验泵开展特性研究,首先开展泵单相液体条件下正常工况、水轮机工况、耗能工况、卡轴工况、飞逸工况的流动特性试验,之后逐一针对两相空泡份额为0.1、0.2... 详细信息

针对自主研发百万千瓦级核电主泵项目,本研究在专设台架上对经过模化缩比后的模型试验泵开展特性研究,首先开展泵单相液体条件下正常工况、水轮机工况、耗能工况、卡轴工况、飞逸工况的流动特性试验,之后逐一针对两相空泡份额为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0条件下的泵在上述具体运行工况开展研究,最终利用比例定律,对多个转速下的实验数据进行整理,进而掌握了其扬程在不同空泡、不同流量下的变化规律,在单相液体基础上的泵扬程比例定律曲线随着空泡份额的增大会存在不断"漂移"和再回归的过程,当空泡份额达到0.7左右时,"漂移"程度最大,当流体变为单相气体时,实现再回归,上述实验结果为后续核主泵设计的深入研究及一回路安全分析提供了数据支撑。

关键词：核电主泵两相流空泡份额比例定律扬程

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先进安注箱试验研究

原子能科学技术 2017年第4期51卷 636-640页

作者：王阔卢冬华苏前华彭帆邢军童刚谢翀中广核研究院有限公司综合热工水力与安全实验室广东深圳518000

先进安注箱与传统安注箱相比,可在安注的不同时期根据堆芯冷却需要自动转换安注流量,提高冷却液利用效率,同时可简化安注系统,节约建造成本。为获得所设计的先进安注箱水力学特性,在基于模化相似理论设计的先进安注箱试验回路上开展水... 详细信息

先进安注箱与传统安注箱相比,可在安注的不同时期根据堆芯冷却需要自动转换安注流量,提高冷却液利用效率,同时可简化安注系统,节约建造成本。为获得所设计的先进安注箱水力学特性,在基于模化相似理论设计的先进安注箱试验回路上开展水力学试验研究,最终获得了箱体安注过程中安注流量、压力、液位、介质温度和水力学部件流阻系数等参数的变化规律。结果表明,本研究所针对的先进安注箱试验本体可实现安注流量的自动转换功能,且大小流量比在3.5∶1左右,安注总时间可达250s,与同类设备的安注性能指标相比具有一定的先进性。本试验结果不仅验证了先进安注箱结构设计的合理性,还可为反应堆安全分析提供输入性数据。

关键词：先进安注箱压水堆试验研究安注流量水力学部件

事故容错燃料包壳材料在水化学环境中的动水腐蚀试验

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腐蚀与防护 2024年第6期45卷 81-86页

作者：童刚王诗槐彭帆卢冬华王阔严俊薛佳祥中广核研究院有限公司综合热工水力与安全实验室深圳518000

为了掌握事故容错燃料(ATF)包壳材料的耐动水腐蚀性能,搭建了专设台架以模拟堆芯部位的热工水力环境和水化学环境。针对普通Zr合金及涂覆Cr金属涂层的Zr合金、FeCrAl合金等ATF包壳候选材料在空管条件和内置电加热棒条件下分别开展动水... 详细信息

为了掌握事故容错燃料(ATF)包壳材料的耐动水腐蚀性能,搭建了专设台架以模拟堆芯部位的热工水力环境和水化学环境。针对普通Zr合金及涂覆Cr金属涂层的Zr合金、FeCrAl合金等ATF包壳候选材料在空管条件和内置电加热棒条件下分别开展动水腐蚀试验。结果表明:这三种材料在水化学环境中经动水腐蚀28 d后表面均未产生明显的氧化膜,表明各材料均有较好的短期耐蚀性;与空管条件相比,在内置电加热棒条件下,Zr合金和涂覆Cr金属涂层的Zr合金表面的颗粒状氧化产物更密集,抗氧化性能更优;在空管条件和内置电加热棒条件下,涂覆Cr金属涂层的Zr合金相较于普通Zr合金具有更好的耐蚀性,但在内置电加热棒条件下,两种材料表面均检测到其他相,有待进一步研究。

关键词：事故容错燃料(ATF) 包壳材料动水腐蚀微观形貌

适用于超临界/密相二氧化碳管输的稳态水力热力耦合计算模型

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化工进展 2025年

作者：王梓丞张海帆袁鹏孙晨邹炜杰李欣泽邢晓凯中国石油新疆油田公司采油工艺研究院(监理公司) 中国石油大学(北京)克拉玛依校区工学院新疆多介质管道安全输送重点实验室

超临界/密相CO2管道输送是当前国际上实现长距离、大规模碳运输最为安全且经济的方式。适用于超临界/密相CO2的水力热力计算模型可为CO2管道工艺设计参数选择及方案优选提供理论支撑。针对现有模型存在的不足，本文以考虑高程差的管道... 详细信息

超临界/密相CO2管道输送是当前国际上实现长距离、大规模碳运输最为安全且经济的方式。适用于超临界/密相CO2的水力热力计算模型可为CO2管道工艺设计参数选择及方案优选提供理论支撑。针对现有模型存在的不足，本文以考虑高程差的管道稳态连续性方程、运动方程和能量守恒方程为基础，采用PR状态方程计算CO2物性参数，结合焓、熵、温度、压力、密度的热力学关系式，通过提出合理假设条件，全面联立运动方程和能量方程，推导建立了一维非等温超临界/密相CO2管道稳态输送水力热力耦合计算模型。分别通过实验和OLGA软件从多个方面验证了模型具有较高的精度。模型简洁易用，避免了繁琐复杂且耗时耗力的数值求解过程，大幅降低了计算难度。可为超临界/密相CO2管道输送工艺仿真软件国产化提供理论支持与技术支持。

关键词：超临界CO 管道输送稳态水力热力耦合

引水式电站对下游水动力与鱼类洄游适宜度的影响及其优化研究

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水资源保护 2025年

作者：贺蔚王海洋李国岭徐江涛周武熊强水灾害防御全国重点实验室河海大学水利水电学院水安全与水科学协同创新中心中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司国电大渡河流域水电开发有限公司

水电站运行会改变下游河道的水动力条件，影响洄游性鱼类的上溯路径。我国大渡河某引水式水电站采用干流取水、下游支流泄水的特殊布置形式，其对下游支流水动力和鱼类洄游的影响亟待明确。本文构建了水电站下游干支流三维水动力和鱼类... 详细信息

水电站运行会改变下游河道的水动力条件，影响洄游性鱼类的上溯路径。我国大渡河某引水式水电站采用干流取水、下游支流泄水的特殊布置形式，其对下游支流水动力和鱼类洄游的影响亟待明确。本文构建了水电站下游干支流三维水动力和鱼类洄游适宜度模型，并采用物理模型进行率定，解析了电站泄水时的干支流水力特性和洄游适宜度，探明了不同来流流量和发电流量的影响效应；并进一步针对支流洄游适宜度较差的区域，评估了不同导流墙布置方式对鱼类洄游适宜度的改善效果。结果表明：①水电站支流泄水会显著影响水动力条件，下游较大区域的流速和水深随之增加，鱼类洄游适宜度总体减小。随着支流来流流量和发电流量的增加，上述影响进一步扩大。②干支流交汇口水动力条件受电站运行的影响最大，支流来流459 m3/s、电站发电流量535 m3/s时（常规运行C3工况），汇口附近距左岸1/6河宽区域洄游适宜度仅为0.11。③按方案7设置导流墙，可使得整体流速更加均匀、高流速和回流区减小；例如C3工况，可使汇口附近平均洄游适宜度从0.11增至0.61，鱼类洄游条件明显改善。研究结果可为水电站运行调度和下游河道整治提供技术支撑，有助于提高鱼类洄游适宜度。

关键词：引水式电站河道干支流水动力鱼类洄游适宜度数值模拟物理模型试验

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八堡双线船闸引航道通航水流条件观测研究

水运工程 2025年

作者：胡天娅严秀俊李海健孔增增南京水利科学研究院通航建筑物建设技术交通行业重点实验室水灾害防御全国重点实验室杭州交投建设工程有限公司

八堡双线船闸为京杭运河沟通钱塘江第二通道的关键性节点工程,其上下游引航道均采用共用引航道的布置形式。为保障双线船闸运行时的船舶过闸安全,通过实船试验及水力学观测对引航道水流条件及船舶停泊条件等参数进行测量,并对船闸通航... 详细信息

八堡双线船闸为京杭运河沟通钱塘江第二通道的关键性节点工程,其上下游引航道均采用共用引航道的布置形式。为保障双线船闸运行时的船舶过闸安全,通过实船试验及水力学观测对引航道水流条件及船舶停泊条件等参数进行测量,并对船闸通航安全进行分析。结果表明:引航道水面波动在-0.29～0.38 m,不会导致船舶擦底现象发生;双线船闸同时充泄水时,引航道内的最大流速为0.44 m∕s,船闸人字门处最大瞬时反向水头为0.143 m,船舶最大系缆力为5.74 kN,均满足规范要求;船闸单线运行时,对另一侧船闸的船舶进出闸不造成影响。

关键词：八堡船闸通航条件双线船闸原型观测

基于LOCUST程序的事故容错燃料大破口失水事故安全分析

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核动力工程 2024年第S01期45卷 138-144页

作者：熊怡然马泽华梁任林支康琚忠云彭振驯中广核研究院有限公司广东深圳518000

事故容错燃料(ATF)旨在提高核燃料在正常运行工况和事故工况下的安全特性。为评估ATF在大型商业压水堆大破口失水事故(LBLOCA)中的安全性能,本研究基于LOCUST程序,对采用UO_(2)-Cr涂层锆合金包壳燃料的华龙一号(HPR1000)在LBLOCA不同阶... 详细信息

事故容错燃料(ATF)旨在提高核燃料在正常运行工况和事故工况下的安全特性。为评估ATF在大型商业压水堆大破口失水事故(LBLOCA)中的安全性能,本研究基于LOCUST程序,对采用UO_(2)-Cr涂层锆合金包壳燃料的华龙一号(HPR1000)在LBLOCA不同阶段的主要热工水力现象和关键影响参数进行了分析和说明。结果表明,相比传统的UO_(2)-Zr燃料,UO_(2)-Cr涂层锆合金包壳燃料能降低LBLOCA下的包壳峰值温度(PCT)和包壳氧化膜厚度,提升了事故安全裕量,具有更好的事故容错性。

关键词：事故容错燃料(ATF) 大破口失水事故(LBLOCA) 华龙一号(HPR1000) 安全分析

两流体双压力热工水力系统分析软件LOCUST 2.0架构设计

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核动力工程 2023年第6期44卷 86-94页

作者：徐财红袁红胜柳焕楠琚忠云李昌莹王婷厉井钢中广核研究院有限公司广东深圳518000

中国广核集团(CGN)研发了一款新的热工水力系统分析软件LOCUST 2.0,它采用两流体两场双压力七方程模型,从理论上保证了守恒方程的严格适定性。LOCUST 2.0的应用对象为华龙一号失水事故类的安全分析,目前已初步完成代码开发。本文简要描... 详细信息

中国广核集团(CGN)研发了一款新的热工水力系统分析软件LOCUST 2.0,它采用两流体两场双压力七方程模型,从理论上保证了守恒方程的严格适定性。LOCUST 2.0的应用对象为华龙一号失水事故类的安全分析,目前已初步完成代码开发。本文简要描述了该软件的守恒方程、数值算法、软件功能、源代码架构设计;给出了6个典型案例的分析计算,结果表明该软件能够合理预测热工水力进程,性能良好。

关键词： LOCUST 2.0 双压力模型系统分析软件软件架构设计