温度噪声相关测速方法的系统误差与自标定

研究了流体噪声的湍流传递行为及信号源的性质对相关测速系统的影响,分析了相关测速系统误差,并提出了理论修正该误差的方法,使得相关测速成为一种绝对的测量方法。在理论分析基础上进行了实验研究,理论和实践得到了较好的统一。     

流动噪声分析及其测量应用

基于现代检测理论及流动噪声的产生和传递机亘，应用噪声分析，对流动参数测量进行了以下几方面的探索：建立了利用节流装置差压噪声测量两相流质量流量和相比份的理论模型，并在孔板汽水两相流测量实验中得到证实。纠正了传统相关测速传感器配置原则的局限并建立了修正相关测速系统误差的自标定方法：阐明了空间滤波器用于流速测量的原理及其构造原则。     

控制棒导向筒周围流场的模拟实验

采用对流场无干扰的动态应变片测速技术和激光多普勒测速技术，在以水为介质的３００ＭＷ级核电站ＰＷＲ压力容器上腔室１：４可视化模拟研究装置中，测得了上腔室模拟体中各点的流速。从而弄清了作用在控制棒上的水力载荷，为分析控制棒能否按指令在导向管内自由升降和快速下插提供了实验依据，同时也为控制棒导向筒结构的优化设计提供了实验依据。     

反应堆燃料组件棒束流场的激光测试和计算

采用DANTEC 55X两维激光多普勒测速仪对反应堆燃料组件棒束流场进行了测试,获得了其不同断面处的紊流速度分布及湍流特性,并进行了理论模型计算分析,试验结果与理论计算及他人实验结果符合较好。试验模型为一正方形排列的4×4棒束,节距比S/d=1.315。测量断面位于中间支撑板上下游,测量的轴向速度正方向与水流方向一致,试验雷诺数范围1.8×10~4～3.6×10~4。应用激光测速系统,采用后向接收工作方式,该系统配有双通道光电频移器,频移量高达40MHz,从而可以准确地判别流向。在进行统计计算时,对统计样本进行了滞留时间加权处理。最后,对激光测速系统的使用,提出了几点体会和建议。     

两相流动稳定性的系统辨识

叙述了用相关分析系统辨识方法判别两相流动不稳定性的原理、实验方法及测试结果。该方法将信息科学中的系统稳定和系统辨识理论应用于热物理科学中的两相流稳定性研究，发展了新概念的两相流稳定性实验技术和方法。该方法使得在稳定工况下判别两相流系统的不稳定边界和稳定裕度成为可能。实验是在低温堆热工水力学模拟实验系统ＨＲＴＬ－５上进行的，实验中以加热功率的逆重复伪随机序列做为输入信号源，系统流量作为响应函数，用相关分析研究了两相流动系统自然循环的稳定性和稳定裕度。实验结果证明系统辨识方法判别两相流动稳定性是成功的。该实验结果对确立两相流动态数学模型，验证理论模型对稳定边界的判别提供了基础数据。对发展系统分析和状态监视方法，对建立工程系统中两相流不稳定性预报方法具有一定学术和实用参考价值。     

低流速热不平衡流体的空间滤波

为有效地实现一体化布置的低温核供热堆堆芯冷却剂流动工况监测,提出了一种新的热电偶空间滤波检测方法,阐述了空间滤波测速的原理,对热电偶空间滤波检测器的空间权函数进行推导和分析。在流体热噪声为白噪声的假设下,分析了热电偶空间滤波器的时间频域特性及热电偶时间常数对其影响,提出了热电偶空间滤波器检测流速的简化理论模型。在理论分析的基础上,进行了热电偶空间滤波器的实验研究,给出了实验结果。     

棒束定位格架内单相流体三维流场研究

利用计算流体动力学(CFD)方法对带定位格架棒束内单相流体三维流场进行研究,以了解定位格架对流体流动的影响。用激光多普勒测速系统测量的实验数据对预测结果进行了校验,两者吻合较好。     

低流速热不平衡流体的空间滤波

为有效地实现一体化布置的低温核供热堆堆芯冷却剂流动工况监测,提出了一种新的热电偶空间滤波检测方法,阐述了空间滤波测速的原理,对热电偶空间滤波检测器的空间权函数进行推导和分析。在流体热噪声为白噪声的假设下,分析了热电偶空间滤波器的时间频域特性及热电偶时间常数对其影响,提出了热电偶空间滤波器检测流速的简化理论模型。在理论分析的基础上,进行了热电偶空间滤波器的实验研究,给出了实验结果。     

球床反应堆燃料元件脉冲气力提升动力特性分析

球床反应堆采用球形燃料元件多次通过堆芯的循环运行方式,燃料元件从堆芯底部连续单列排出后依靠管路气动推力逐一被提升至堆芯顶部。本文建立了球形燃料元件“近等径”管路脉冲气力提升运动模型,并在此基础上分析了气源压力、控制阀有效截面积、球外径与管内径的直径比等参数对提升过程燃料元件运行速度的影响。利用测速装置测量了10 MW球床反应实验堆提升器出口燃料元件的运行速度,实验结果接近理论分析结果。近等径球流管路脉冲气力提升运动模型的建立及实验研究为球床反应堆燃料输送系统优化设计及运行调控提供了理论依据。     

用过零极性相关法测量流体流速

利用研制的相关测试系统，借助高精度的热线风速仪作为标定设备，在标准风洞内进行了相关测量的实验研究，实现了利用过零极性相关法测量流体流速，并对测量结果进行了分析。     

两相自然循环流动不稳定性脉动周期的实验和理论研究

通过实验研究两相自然循环流动不稳定性脉动周期,建立理论模型,用理论分析法得到脉动周期的理论公式。用该公式计算的结果与实验值符合得很好。     

基于U型管式蒸汽发生器倒流理论模型的倒流临界简化判定准则

在U型管倒流问题中,倒流临界点的准确判断较为重要。本文建立了U型管倒流特性的理论分析模型,并基于理论分析模型对倒流临界判定准则进行了简化,将倒流理论分析模型和倒流临界简化判定准则的计算结果与实验结果进行对比。结果表明,倒流理论分析模型和倒流临界简化判定准则的计算结果与实验结果符合较好,平均相对误差的绝对值分别为3.4%和3.7%,说明倒流理论分析模型和倒流临界简化判定准则对倒流点预测结果较为准确。      

Effect of reinforcement ratio on the resistance of reinforced concrete to hard projectile impact

This paper discusses the effect of the reinforcement ratio on the perforation resistance of reinforced concrete elements, and proposes a way to evaluate it quantitatively. A review of the works that refer to the reinforcement effect on the perforation resistance, is followed by a theoretical quantitative evaluation of this effect. This theoretical expression is then used to modify existing perforation formulae, such that they include the reinforcement ratio as a variable. The theoretical results are compared to experimental results of tests that were planed to observe the resistance of concrete plates with different reinforcement ratios, to hard projectile impact.     

Optimizing the performance of a neutron detector in the power monitoring channel of Tehran Research Reactor (TRR)

In this study, a general theoretical model is presented to calculate the current-voltage characteristics and associated sensitivity for a fission chamber. The chamber was used in a research nuclear reactor and a flux-mapping experiment was performed. The experimental current measurement in certain locations of the reactor was compared with the theoretical model results. The characteristic curves were obtained as a function of fission rate, chamber geometry, and chamber gas pressure. An important part of the calculation was related to the operation of the fission chamber in the ionization zone and the applied voltages affecting two phenomena, recombination and avalanche. In developing the theoretical model, we used the MCNP Monte Carlo code for fission rate and the SRIM program for ion-pairs computations. The theoretical model together with the above-mentioned codes was used to evaluate the effects of different applicable variations on the chamber's parameters.     

铑自给能中子探测器的灵敏度

本文给出了铑自给能探测器的热中子灵敏度和中子灵敏度的理论计算公式、燃耗修正公式以及不同中子温度下的换算公式。运用这些公式对ZTRh 123型铑自给能探测器的热中子灵敏度和中子灵敏度进行了理论计算,并在反应堆中对其进行了实验验证。其结果表明,理论计算值和实验标定值是相吻合的。其偏差:热中子灵敏度为8.5％,中子灵敏度为3.9％。     

吹气管长度对脉冲萃取柱柱重瞬间压降信号测量的影响

本文从理论和实验两方面对吹气法测量中吹气管长度的影响问题进行系统研究，主要包括吹气管长度对柱重压力波动幅值测量的影响和对柱重压力波动的相位延迟作用两个方面。结果表明，在吹气管长度不大于17 m时，柱重压力波动幅值的变化可忽略，而大于17 m时，则有明显的衰减，需通过模型计算的衰减系数进行实际波动幅值的计算；吹气管长度对压力波动的相位有明显的延迟作用，延迟时间随吹气管长度的增大而增大，这个延迟作用在压差测量中如果吹气管长度不一致，会对测量结果有很大影响。理论计算的气体流速为吹气杯体积的估算提供了一个重要方法，计算表明，本实验中50 mL的吹气杯可满足吹气法要求。本文的理论与实验结果为吹气法的设计应用提供了基础。     

一回路注锌对腐蚀产物的影响分析

目前的压水堆中多采用注锌技术来降低一回路腐蚀产物的源项,然而关于注锌对腐蚀产物影响的理论机理以及计算分析研究较为欠缺。基于此,本文从理论机理、程序开发、数值计算分析和实验验证的角度论证分析注锌对一回路腐蚀产物以及源项的影响。理论计算表明：注锌能明显降低基体金属中镍和钴的溶解;随着运行时间的增加,注锌对一回路冷却剂中的⁵⁸Co和⁶⁰Co呈现出抑制作用;注锌实验结果与理论计算分析的比值在0.5～2.0范围内,符合情况良好。本研究能为核电厂合理地采取注锌技术提供理论支撑。     

跳源法测量ADS启明星Ⅱ号的次临界度及动态特性

本文主要利用²⁵²Cf外中子源驱动的ADS启明星Ⅱ号次临界装置来验证理论计算的次临界度及不同次临界度下的断束动态特性。简要介绍了利用跳源法在ADS启明星Ⅱ号上测量次临界度的原理、实验装置、测量系统、堆芯布置及实验结果等。实验通过变化堆芯燃料棒的装载来模拟3个次临界状态,即k_eff分别为0.99、0.98和0.97。实验结果与理论计算结果符合较好,验证了理论计算的正确性。经过实验验证的理论计算程序和核数据,为将来的中国科学院战略性先导科技专项--未来先进核裂变能ADS嬗变系统的次临界反应堆设计提供参考价值。     

氢化锆-水-铀栅格特性研究

本文的目的在于研究氢化锆在增殖系统中的慢化特性,在N_h/N_5为233—543范围内做了七个临界实验,在N_H/N_5=233,337两个准均匀栅格上做了热谱、通量分布、温度系数、瞬发中子衰减常数、材料的反应性系数等测量。七个临界实验、两个准均匀栅格的热谱与反射层节省等测量结果均与理论计算结果相符合,计算中用的是一维四群扩散理论,氢化锆介质的散射核是用晶格结构的声子谱模型获得的,从而说明这个计算模型是可用的。     

启明星Ⅱ号中子吸收体反应性价值测量

为验证加速器驱动的次临界系统（ADS）次临界反应堆设计时理论计算所使用的计算程序和核数据,在ADS启明星Ⅱ号零功率装置的铅冷堆芯中采用不锈钢元件作为中子吸收体,利用周期法对不锈钢中子吸收体的反应性价值进行实验研究。实验结果表明：吸收体的反应性价值随元件与中心径间距离的增加而降低,实验测量与理论计算的反应性价值接近,变化趋势相互吻合。经实验验证的理论计算程序和核数据可用于ADS次临界反应堆的设计。