反应堆堆外核测量系统的实时仿真

堆外核测量系统实时仿真是核电厂全范围培训模拟器的重要组成部分。本文给出一种基于测量原理的功能仿真处理方法,利用堆芯物理仿真计算出堆芯中子通量密度．建立了堆外核测量值与反应堆内三维中子通量密度分布之间的拟合公式．根据反应堆物理计算或功率刻度实验确定拟合系数．可以实时准确仿真堆外核测量系统,满足核电厂全范围培训模拟器的要求．     

SIMPCT仪控系统对象实时仿真系统

SIMPCT仪控系统对象实时仿真系统硬件设备由一台Alpha工作站配备16位精度，快速转换输入／输出接口组成，仿真模型则采用在工程设计中广泛使用的反应堆热工水力系统分析程序，研究开发SIMPCT实时仿真系统的目的是为了给数字化反应堆保护系统和控制系统提供保护和控制的仿真对象，并与控制系统形成能够相互作用的闭环系统，用于保护系统功能测试，控制系统运行及进一步的控制方案研究。     

反应堆主冷却剂系统实时仿真计算

对反应堆主冷却剂系统实时仿真进行了研究：在实时仿真支撑平台ASCA下对反应堆主冷却剂系统进行了建模、编程和计算．程序采用了漂移流模型,仿真计算气液混合物内相间非均匀流动的影响,用完整的四象限相似曲线来对主泵进行仿真计算．利用仿真程序对主冷却剂系统进行了降负荷计算,得到了系统压力以及蒸汽发生器压力、水位等参数的变化趋势,与RETRAN02的计算结果进行了比较。结果表明,本仿真程序可以应用于培训模拟器以及反应堆主冷却剂系统安全分析。     

实验反应堆功率调节系统PID控制器的解析设计方法

通过对实验反应堆系统模型进行线性化和模型降阶、再对降阶模型进行PID控制器的理论设计的方法，可使反应堆功率调节系统的设计最优化、客观化和解析化。将此解析化方法应用于—实验反应堆功率调节系统的设计，通过数值仿真证明：设计的控制器控制效果良好，该解析化设计方法可行?     

热态反应性实时监测及重水堆光激中子本底源的确定

在反应堆运行过程中,实时监测堆内反应性的大小,对于保证反应堆的安全具有十分重要的意义。为此,我们发展了一用于实时监测热态反应性大小的FORTRAN程序,并在重水研究性反应堆(HWRR)上进行了实验。实验证明该程序能够实现热态反应性的实时监测。此外,我们还从对正常运行状态下的实时反应性值的统计分析得到了光激中子源本底的大小,为确定重水堆光激中子源大小提供了一个新的方法。实验结果表明,在正常闭环运行状态(11000kW)下,重水研究性反应堆(HWRR)的光激中子源本底的反应性当量为 1.09×10~(-3)＄。     

用于ADS次临界反应堆Keff测量微电流放大器的设计

设计了一种基于噪声分析方法,利用反应堆堆芯中子涨落特性测量加速器驱动洁净核能系统（Accelerator driven system,ADS）次临界反应堆动态参数的微电流放大器,并且根据需要设计了微电流源,运用Protel实时电路仿真工具对放大器进行仿真调试,使其达到设计要求。     

西安脉冲反应堆半实物仿真系统设计研究

为了给在建中的西安脉冲堆数字化仪表与控制系统提供调试用模拟信号源、验证功率调节方法以及人员培训等,研制了一套西安脉冲反应堆半实物仿真系统。提出了半实物仿真系统的设计思想,设计了系统框架。改进了堆芯仿真物理模型,使用MATLAB编制了堆芯实时仿真程序。采用组态王软件编制了人机界面,采用可编程控制器S7-200进行棒位控制和棒位测量。研制了控制棒驱动机构模拟件、信号发生器和手动操作盘等多个硬件设备,建立了系统内部的通讯。在该半实物仿真系统上模拟了升、降控制棒的功率变化和发射脉冲后的脉冲参数,与堆上实验结果符合较好,测量了信号发生器的输出信号,与预期一致。结果表明,该半实物仿真系统能够实现设计目的且性能良好。      

反应堆物理启动数字化在线实验系统

系统是基于微机在线数据采集和处理的综合实验系统，包含中子计数信号和堆功率信号采集模块、外推临界实验模块、周期反应性测量模块和反应堆中子通量水平实时监测模块。其数据及结果显示功能强大，包含中子探测信号显示、反应堆装载图显示、详细数据列表显示、次临界外推曲线和周期反应性内插曲线显示。微机操作界面友好，功能多且操作方便，可方便地设置数据采集卡参数、反应堆物理参数及与实验过程有关的其它参数。     

宽量程中子通量密度测量数字化处理系统设计

实时准确地测量反应堆的中子通量变化状况,对于确保反应堆的安全运行有着重要意义。基于模拟测量系统存在的一些不足,设计一种数字化的宽量程裂变室输出信号处理系统。该数字化信号处理系统将裂变室的脉冲和坎贝尔两种工作模式相结合,利用高速ADC对裂变室输出脉冲信号数字化,在FPGA中运用数字信号处理算法实现两种工作模式的信号处理,并仿真了裂变室的输出脉冲信号导入任意波形信号发生器模拟中子信号源,用于对处理算法的初步验证。测试结果表明数字化处理系统线性度和性能良好。     

HWRR物理启动过程中计算机的在线使用

一、引言反应堆物理启动实验中,物理人员的大量精力都化在记录和处理堆内中子密度数据上。如果采用计算机进行中子密度信息的在线采集并进行实时数据处理,及时获得实验结果,对确保反应堆物理启动的安全,提高实验效率和质量,有很重要的意义。在HWRR堆改用UO_2堆芯的物理启动期间,实现了用计算机进行数据采集和实时处理。还用它控制落棒方式和时间,使反应堆物理启动实验的自动化水平前进了一步。     

HTR-PM直流蒸汽发生器的建模与分析

球床模块式高温气冷堆核电站示范工程（HTR-PM）采用两座模块式高温气冷堆带一台汽轮发电机组的技术方案,为了开展其运行特性研究,清华大学核能与新能源技术研究院开发了针对HTR-PM的工程模拟机,其中螺旋管式直流蒸汽发生器的模型还需进一步完善。本文深入分析了螺旋管式直流蒸汽发生器的流动、换热规律,明确了蒸汽发生器一次侧和二次侧的流动与换热模型,通过对稳态工况中分布数据的详细分析,说明了模拟结果的正确性。为适应更多模块的高温气冷堆核电站的运行分析要求,通过网格划分方案的讨论与优化,在保证实时性的前提下,提高了蒸汽发生器中流动与换热模拟的准确性,为下一步采用工程模拟机开展其运行特性研究打下基础。     

LaBr_3(Ce)γ谱仪在燃料元件破损监测中的应用研究

为了实现用LaBr_3(Ce)γ谱仪实时监测压水堆燃料元件的破损,对该谱仪系统在燃料元件破损监测中的几个关键问题进行了研究。通过实验测试与蒙特卡罗(MC)模拟计算,提出了使用LaBr_3(Ce)γ谱仪测量一回路冷却剂中裂变产物~(135)Xe和~(88)Kr的活度浓度来判断燃料元件是否发生破损的方法,并对该方法进行了验证。对某反应堆一回路冷却剂进行测量的结果表明,基于LaBr_3(Ce)γ谱仪的燃料元件破损监测方法可有效避免监测中的干扰因素的影响,降低了定量测量中的不确定度。     

HTR-ESS的堆芯物理仿真方法研究

为满足高温气冷堆工程模拟仿真系统（HTR-ESS）中实时的要求,研究开发了三维圆柱几何堆芯多群中子时空动力学改进准静态方法模拟计算程序,使中子动力学程序满足模拟过程的实时要求。模型利用拟合公式计算宏观截面,使截面可实时反映堆芯状态,与堆芯热工形成反馈。针对高温气冷堆中控制棒的特点,提出使用等效吸收体的方法对控制棒进行等效,等效方法避免了在计算中出现控制棒移动与网格不匹配的问题。最后给出动态过程的简单模拟结果,显示了建立的堆芯物理实时计算模型满足设计条件和要求。     

铑自给能探测器延迟信号数字处理算法与实验研究

铑自给能探测器（RSPND）输出电流信号的慢响应特性严重影响反应堆内中子注量率的实时测量,不利于反应堆的控制和安全管理。采用反函数计算或各种补偿方法改进其响应特性,有利于RSPND的使用。本文研究了前向差分变换法、后向差分变换法、阶跃响应不变法及双线性变换法等4种数字处理算法,有效缩短了铑自给能探测器输出信号的响应时间,时间常数缩短到5 s以内。通过数字实验系统,验证了算法的正确性,为该探测器用于反应堆内中子注量率测量的快速响应提供了可行性。