10MW高温堆燃料元件输送速度的测量

介绍了10MW高温气冷堆向堆世输送燃料元件的管路、输送速度限值及输送速度的测量方法。实际应用证明，该方法简单、快捷，是理想的速度在线测量方法。     

AP1000安全壳在大型商用飞机撞击下的动力响应分析EI北大核心CSCD

自“9·11”事件以来,核电站抵御大型商用飞机撞击一直是核安全领域的热点问题。采用ANSYS/LS-DYNA软件建立波音737 MAX 8和AP1000安全壳的精细化有限元模型,基于Riera法验证了飞机撞击有限元模型准确性,进行了5种不同初始撞击速度(100 m/s,150 m/s,200 m/s,250 m/s和300 m/s)和5种不同撞击高度(30 m,39 m,47 m,54 m和65 m)的飞机撞击安全壳全过程数值模拟,研究和分析了飞机的撞击力时程和动能时程、钢制安全壳的动力响应、等效应力分布和其局部破坏情况。结果表明:飞机撞击过程引擎对撞击力的贡献最大,约为机身撞击力的3~4倍;筒身等效钢梁处的撞击力峰值较非等效钢梁处大,最大达到了后者的171%(速度为300 m/s);安全壳筒身段与穹顶的交界处为安全壳结构的最危险位置,在此位置处安全壳环向和竖向贯穿尺寸均大于同初始撞击速度下其他位置的贯穿尺寸,最大环向、竖向贯穿尺寸分别达到29.68 m和17.86 m;当飞机的撞击速度大于150 m/s时,撞击区域钢板等效应力影响范围随初始撞击速度的增加而减少,撞击等效钢梁处的钢板等效应力分布范围相对于撞击非等效钢梁处的更大。研究成果可为类似核岛安全壳的抗飞机冲击安全评估和设计提供参考。     

基于气固耦合散粮旋流输送弯管流场特性研究

目的 降低粮食颗粒输送中对弯管的磨损程度。方法 引入旋流输送,设计一种侧向补气起旋装置。侧向起旋装置中心轴线与主管道中心轴线的夹角分别为45°、55°、65°,主管道多相流速度固定为20 m/s,侧向起旋装置气流速度分别为20、30、40 m/s。基于散粮气力输送试验平台结合Fluent软件进行分析,采用CFD-DEM对粮食颗粒在弯管内输送情况进行仿真,并对比压降、颗粒分布、螺旋迹线等指标。结果 发现侧起旋装置与主管道夹角为55°,侧起旋装置气流速度为30 m/s时,颗粒螺旋前进,明显减小与管壁的磨损,输送效果最优,经试验验证,与仿真结果一致。结论 文中设计的装置明显降低了粮食颗粒输送中对弯管的磨损,运输效果良好。     

火箭橇靴轨接触特性数值分析

为研究火箭橇靴轨接触特性,采用Eluer-Bernouli梁单元对火箭橇橇体进行离散,建立了考虑轨道不平顺度的靴轨非线性接触力模型,通过Newmark-β结合Newton-Raphson局部迭代求解包含靴轨非线性接触力的橇轨动力学方程,并通过试验验证了数值解的正确性,数值计算结果表明:在700 m/s速度下,靴轨接触力峰值为2.27×10~6 N,单次靴轨碰撞时间为0.35～0.45 ms;靴轨碰撞时间与火箭橇航向速度成正比,在700 m/s速度下,橇轨碰撞时间占总时长的26.0%;靴轨接触速度与航向速度平方成正比,若以2.54 m/s作为轨道可承受的最大接触速度,则该火箭橇航向速度上限为820 m/s。     

飞机撞击特大型LNG储罐全过程仿真分析

采用数值模拟方法对飞机撞击特大型LNG储罐的全过程进行仿真分析。分析中采用LS-DYNA有限元程序,考虑罐体、储液与保温层间的相互问题,建立了F-15战斗机的SPH模型,对飞机材料的选择和参数确定进行了详细分析,并以Riera法为依据,对F-15战斗机SPH模型撞击刚体所产生的荷载进行了对比验证,对比结果证明了SPH模型的可靠性和实用性。分析结果表明：撞击角度越大,外罐所承受的撞击能量越大,相应的内罐破坏越小,因此垂直撞击为最不利撞击角度;撞击高度对整体工况计算结果影响不大,储罐在经受215m/s撞击速度撞击下均出现了严重破坏;112m/s撞击速度时内罐尚有安全余量,160m/s撞击速度时内罐撞击中心区域内材料已达到极限应变,因此可认为目前设计方法设计的储罐所能承受的最大撞击速度为160m/s。     

螺旋喂料装置密实段参数优化设计及耦合仿真

针对粉体物料螺旋输送过程中存在粉尘污染、输送效率较低的问题,为实现粉体物料脱气密实输送的效果,以粉体输送密实螺杆结合微负压真空仓的方式,对螺旋喂料装置的密实段进行结构设计及参数优化.建立螺旋喂料装置的三维模型,并选用遗传算法进行参数优化,结合EDEM-Fluent耦合仿真对所设计装置密实效果进行分析.结果表明,物料的平均质量流量约为0.831 kg/s,输送最大密度为889.299 kg/m3,最大密实百分比为20.51％,质量流量在0.783～0.883 kg/s的范围内波动,波动百分比在±6.26％以内,本装置具有较好的密实脱气效果,且在保证物料质量流量增加的同时,流量波动降低,喂料精度提高.     

起爆方式对截底椭圆形罩LSC射流成型影响的三维数值模拟

为了研究起爆方式对截底椭圆形罩LSC射流成型性能影响的特点和规律,运用ANSYS/LSDYNA对不同起爆方式下截底椭圆形罩LSC射流成型过程进行了三维数值模拟,获得了不同时刻射流横断面和正面的成型图片、射流最大速度时程曲线和射流最大速度及其出现的时刻。结果表明,对于顶部中线均布多起爆点,两端起爆时差在3μs以内时,形成的射流最大速度较大,约为4260⁴290m/s,成型性能较好,当起爆点数量大于4时,可以认为是顶部中线线起爆;对于两侧棱上均布多起爆点,两端4点同时起爆时形成的射流最大速度较大,约4800m/s,当两侧棱上均布起爆点数量大于6时,可以认为是两侧棱上线起爆;就射流最大速度而言,两侧棱上均布多起爆点普遍大于顶部中线均布多起爆点。因此,起爆方式对LSC射流成型性能影响较大,研究结果在丰富LSC射流成型理论的同时,为实际应用LSC时选择合适的起爆方式提供了参考。     

起爆方式对截底椭圆形罩LSC射流成型影响的三维数值模拟

为了研究起爆方式对截底椭圆形罩LSC射流成型性能影响的特点和规律,运用ANSYS/LSDYNA对不同起爆方式下截底椭圆形罩LSC射流成型过程进行了三维数值模拟,获得了不同时刻射流横断面和正面的成型图片、射流最大速度时程曲线和射流最大速度及其出现的时刻。结果表明,对于顶部中线均布多起爆点,两端起爆时差在3μs以内时,形成的射流最大速度较大,约为4260~4290m/s,成型性能较好,当起爆点数量大于4时,可以认为是顶部中线线起爆;对于两侧棱上均布多起爆点,两端4点同时起爆时形成的射流最大速度较大,约4800m/s,当两侧棱上均布起爆点数量大于6时,可以认为是两侧棱上线起爆;就射流最大速度而言,两侧棱上均布多起爆点普遍大于顶部中线均布多起爆点。因此,起爆方式对LSC射流成型性能影响较大,研究结果在丰富LSC射流成型理论的同时,为实际应用LSC时选择合适的起爆方式提供了参考。     

燃烧管长度对煤粉火焰传播规律的影响

为评价煤粉爆炸的危险性,掌握煤粉爆炸过程中火焰传播的规律,实验采用垂直的哈特曼管,选择褐煤为研究对象,研究燃烧管长度对煤粉火焰传播的影响,并使用高速摄影机记录火焰的传播过程.结果表明:随着燃烧管长度的增加,煤粉火焰在传播过程中逐渐变细,同时煤粉火焰前锋阵面的最大高度、火焰传播的最大速度不断增加.火焰传播速度整体呈现先增大后减小的趋势.当燃烧管的长度分别为300 mm、 600 mm、 750 mm和900 mm时,煤粉云的火焰前锋阵面的最大高度分别达到649 mm、 808 mm、 1 003 mm和1 010 mm,煤粉云的火焰传播的最大速度分别为5.4 m/s、 12.09 m/s、 15.0 m/s和18.61 m/s.研究结果可以为保证煤炭的安全开采提供理论支撑.     

标准浏览

GB 20997—2015《轻型商用车辆燃料消耗量限值》2015-12-31发布2018-01-01实施本标准规定了轻型商用车辆燃料消耗量的限值。本标准适用于能够燃用汽油或柴油燃料、最大设计车速大于或等于50 km/h的N1类和最大设计总质量不超过3500kg的M2类车辆。本标准不适用于厢式专用作业汽车、罐式专用作业汽车、专用自卸汽车、仓栅式专用作业汽车、起重举升汽车和特种结构汽车等专用作业车辆。     

大跨度公轨两用悬索桥风-车-桥耦合振动及抗风行车准则研究

将风、车、桥三者作为一个交互作用、协调工作的耦合动力系统,基于风-车-桥系统空间耦合分析模型,以一大跨度公轨两用悬索桥为例,采用自主研发的桥梁结构分析软件BANSYS(Bridge Analysis System)分析了风荷载作用下桥梁和车辆的动力响应,讨论了风速、车速及轨道交通布置方式等因素的影响;同时,基于合理的列车运行安全性和舒适性评价指标,对列车通过该桥时的走行安全性与舒适性进行了分析,得出了该悬索桥的抗风行车准则:当风速小于20m/s时,车速可达设计车速80km/h;当风速介于20m/s和25m/s之间时,车速不能大于60km/h;当风速大于25m/s时,应封闭轨道交通。     

全瓦楞纸板的红酒包装内衬设计及跌落分析

目的为了更加便捷地运输和包装红酒等易碎玻璃制品,赋予其运输安全性、销售展示的美观性和一体性的功能。方法以750 mL溜肩红酒瓶为例,选择A型和B型瓦楞纸板,利用瓦楞纸板的挺度和折叠性对内衬结构进行造型设计,从而实现内衬结构的一板折叠成型。对红酒运输包装件进行跌落试验,得到红酒瓶的最大加速度曲线,然后利用Pro/E软件建立实体模型,导入有限元软件ABAQUS进行跌落仿真,得到包装件响应加速度曲线。结果 z方向最大加速度为215.33 m/s~2,比水平方向的冲击加速度低很多,即z方向跌落冲击缓冲性能好于水平方向。与跌落试验结果相比,误差均在可接受的范围内,表明有限元模型的建立是合理的,能够较好地反映所设计的红酒包装件在跌落过程中的动态缓冲特性。结论内衬结构全部采用环保的瓦楞纸板材料,易于加工成型。瓦楞纸板良好的缓冲性能和包装特性降低了红酒在运输过程中的破损率,这种全瓦楞纸板的内衬结构设计不仅克服了红酒传统运输包装的缺陷,而且弥补了纸质红酒包装结构单一的缺点,对产品最大响应加速度的分析表明该结构设计能够满足红酒瓶直立放置时的冲击防护要求。     

我国PWR燃料组件运输容器定期评价与经验反馈

目的 介绍我国放射性物品运输容器定期安全性能评价的相关标准和要求,并着重介绍我国现有3种不同型号的压水堆新燃料组件运输容器定期安全评价工作。方法 根据GB 11806等标准规范的要求,检查容器的使用维护历史,通过一系列的现场实验和数据分析,对容器结构、包容、传热、屏蔽和防止临界等5个方面的安全性能进行系统评价。结果 通过对245台不同型号的PWR燃料组件运输容器的现场检查结果分析,容器主要存在防腐层损伤、吊耳焊缝裂纹、密封垫开裂老化等安全隐患。结论 该项工作全面系统地总结了我国压水堆新燃料组件运输容器的安全现状,特别是验证了我国使用了20余年的新燃料组件运输容器的安全性能,具有重要的现实意义。同时,对今后放射性物品运输容器的设计、使用、维护等方面进行了经验总结和反馈。     

事故工况下乏燃料运输容器跌落分析

目的验证乏燃料运输容器本体、内外盖、吊篮和螺栓及其运输包装设计,在事故工况中以最危险角度从9 m高度自由跌落至水平的刚性地面过程中,是否满足GB 11806《放射性物质安全运输规定》的规范要求。方法采用LS-DYNA进行有限元仿真模拟跌落过程以代替跌落试验,开展乏燃料运输容器9 m自由跌落冲击分析,并根据ASME规范第III卷规定的应力限值对容器本体、内外盖、吊篮和螺栓进行应力校核。结果应力校核结果显示,乏燃料运输容器本体、内外盖、吊篮和螺栓满足设计强度要求。结论该乏燃料运输容器本体、内外盖、吊篮和螺栓及其运输包装设计满足GB 11806规范要求。     

燃料运输容器跌落姿态分析技术

目的总结燃料运输容器跌落分析流程,设计合理的姿态分析方案,通过分析使燃料运输容器设计满足GB 11806规定的跌落试验要求。方法使用动力有限元方法对新燃料运输容器进行多姿态多工况的跌落分析,并根据试验结果对分析结果进行验证,将分析和试验经验总结成完整的分析流程。结果通过分析,新燃料运输容器在正常运输条件下的最不利跌落姿态为9°小角度跌落,该工况下容器外壳最大变形量为49 mm。事故运输条件下最不利跌落姿态为正向垂直跌落,燃料组件最大冲击力为1.78 MN。结合分析和试验结果总结了容器最不利跌落姿态的分析流程和技术要点。结论结合分析和试验结果,得到了新燃料运输容器各跌落试验的最不利跌落姿态,并总结了燃料运输容器跌落分析的通用流程。     

一种放射性物品公路运输系统力学安全性研究

目的 根据所装载的内容物特点以及现有成熟的运输固定方式，进行放射性物品运输容器和配套栓系系统的设计，形成具有良好运输匹配性和操作便捷性的核燃料运输系统，为放射性物品安全运输提供参考。方法 采用试验和仿真计算相结合的方法，其中针对放射性物品运输容器开展贯穿、自由下落、穿刺等验证性试验，针对栓系系统设计开展有限元仿真计算，以验证栓系结构强度。结果 试验结果表明运输容器具有良好的力学安全性能，能够保证在经历正常运输条件和运输事故条件后对内容物的包容性。在规定的加速度载荷下，栓系系统的最大应力均小于材料的屈服强度，能够满足公路运输对栓系系统的强度要求。结论 设计的放射性物品运输容器和配套栓系经过安全分析后，组成的公路运输系统能够满足放射性物品公路运输的安全需求。     

UO2芯块运输容器核临界安全分析

目的 在开展二氧化铀（UO₂）芯块运输容器设计时,应进行临界安全分析,优化容器设计,并通过得出的临界安全指数（CSI）限定可运输货包的数量,确保在任何可信的运输情景下的核临界安全。方法 文中采用蒙特卡罗软件SuperMC对符合要求的国际临界安全手册中6类49个基准实验案例进行建模计算,获得本案例的次临界上限值,再基于运输容器经受正常运输条件与运输事故条件试验的结果,计算得出正常运输条件与运输事故条件下的单货包与货包阵列的最大中子增殖系数keff值。结果 该案例的次临界限值（USL）为0.91974;UO₂芯块运输容器在正常运输条件与运输事故条件下单货包的最大keff值分别为0.286 08,无限阵列货包的最大keff值为0.798 34。结论 UO₂芯块运输容器在正常运输条件与运输事故条件下的最大keff值均小于0.919 74,临界安全指数为0,容器设计临界安全性能可确保可运输安全。     

乳化炸药乳化的爆炸危险性研究

对乳化炸药乳化的动能(转动搅拌)、硬摩擦、压强能(微射流)3种作用下的生成热的构成进行了归纳分析,并叙述了上述3种生成热的热升温试验测定及爆炸危害推导结果。结果表明:乳化搅拌线速度为11.4、14.8m/s和22.4 m/s时,可能发生爆炸的干运转时间分别为125、48 min和5 min;单螺杆泵以1.0 m/s的线速度输送胶体时的摩擦热升温相当于乳化线速度15.1 m/s时的热升温;压强能2.3 MPa(射流流速35 m/s)作用下的乳化受体几乎不升温。以上说明,中国相关法规标准关于乳化器线速度不大于15 m/s、胶体螺杆泵转速不大于100 r/min的规定具有一定合理性;但就本质安全而言,上述指标下的动能(转动搅拌)、硬摩擦两种作用的爆炸危险性仍较大,而压强能较低时(压力2.3 MPa)的原料射流乳化的爆炸危险性则较低。因此,在当前乳化炸药生产线、地面站与混装车生产产能状况和质量要求下,乳化器及胶体螺杆泵线速度不宜进一步降低,淘汰乳化器搅拌和胶体螺杆泵湍流的乳化方式,代之以原料射流的乳化方式(即全静态乳化),是提高乳化炸药安全生产水平的根本措施。     

一种二自由度减振气囊设计及整机运输仿真

目的设计一种二自由度的减振气囊装置,模拟整车运输过程,并计算仿真验证结构的减振性能,为后续研究整车货运包装减振提供基础。方法根据达朗贝尔原理简化被包装易碎件在运输过程中的理论模型,并建立车辆的运动学方程。使用Simulink等软件模拟滤波白噪声时域模型,并进行求解,通过振动模型分析得出与运输安全相关联的3个振动分析图,最后建立合适振动模型的评价机制。结果通过理论模型和仿真演示得到,在常规行驶速度40~50 km/h条件下,减振气囊的振幅为0.02 m,角变化范围为0.004~0.009 rad。结论在相关易碎件运输过程中,基于二自由度的减振气囊系统可靠性较好。