基于Hermite插值法的板型燃料不对称冷却计算

通过Hermite插值积分理论列出积分平均值与边界条件的关系,进而建立板型燃料芯体及其左右包壳的导热方程,利用Fortran科学计算语言对所建立的数学模型编译求解程序。将求解程序加入到反应堆热工水力实时仿真程序THEATRe中进行不对称冷却问题的计算,并对THEATRe程序的输入卡进行修改。通过计算中国先进研究堆(CARR)的标准燃料组件和跟随体燃料组件的稳态温度分布,与现有参考结果进行对比验证求解程序的正确性。最后模拟分析板型燃料组件流道堵塞事故。     

AP1000核电厂RELAP5SB-LOCA分析模式建立与应用

建立了AP1000核电厂RELAP5 SBLOCA分析模式,并与美国西屋公司NOTRUMP程序计算结果进行比对.迸一步应用此分析模式对第三代核电技术AP1000在小破口失水事故下的设计特性、破口面积大小以及功率提升对小破口失水事故现象的影响进行了量化的分析研究.自动降压系统ADS失效量化分析结果显示,ADS失效时堆芯内...     

湍流_转捩模型对气冷涡轮气热耦合计算影响的对比研究

开发了基于三维非结构网格的导热求解程序,将数值解与解析解对比验证了加权最小二乘法相对于格林函数法在求解梯度时具有更高的精度,将基于加权最小二乘法的三阶精度的导热程序与叶栅流场计算程序HIT-3D耦合,实现了气热耦合计算,对MARKII叶片5411实验工况进行了数值模拟,并借助于HIT-3D程序具备的湍流模型研究了转捩对传热计算的影响。结果表明:BL模型预测的温度与实验值相差最大,在转捩点相差10%,BL+AGS转捩模型、SST-Gama模型、q-ω模型由于具备模拟转捩的能力,因此在转捩区计算的温度误差较小,约5%,可见考虑转捩的湍流模型能更好地预测涡轮叶片的温度。     

超临界水堆控制棒抽出三维瞬态分析

控制棒抽出瞬态是超临界水堆瞬态事件中最为危险的事件之一。通过求解三维中子时空动力学方程,并将时空动力学物理程序与热工程序进行耦合。对超临界水冷堆在非受控控制棒弹出条件下,进行相关参数分析。结果表明:该瞬态发生时,造成最大包壳温度和堆芯压力升高,均满足安全准则。     

废物热处理平衡产物和净输入热功率计算模型

基于吉布斯自由能最小原理和能量守恒原理建立了能预测废物经过热解、气化或焚烧处理后产物分布和净输入热功率的计算模型.采用EQUIL程序计算模拟了平衡产物成分随含水率、温度和过量空气系数的变化规律,并在此基础上得到温度和产物分布对净输入热功率的影响.研究结果表明,该计算模型能有效预测在废物热解、气化或焚烧处理过程中含水率、温度和过量空气系数对产物分布和净输入热功率的影响.     

利用秦山二期核电厂校核COBRA-Ⅳ程序

热工性能分析程序对反应堆内燃料组件的研究、设计有很大的作用,而COBRAⅣ是基于COBRA程序而开发的计算反应堆热工水力的子通道分析程序。为了校核COBRAⅣ程序计算的准确性,本次研究以秦山二期~([1])为参考堆芯,用子通道分析方法建立了秦山二期核电厂堆芯的子通道计算模型,应用COBRA-Ⅳ程序计算了秦山二期堆芯的热工性能,并将计算结果与秦山二期的设计参数对比。计算结果的对比表明,COBRA-Ⅳ程序的计算结果与设计参数符合度较高,认为程序计算结果准确。     

汽阳极多管AMTEC辐射与导热模型的研究

针对研制并改进新一代汽阳极多管碱金属热电转换装置(AMTEC)需要准确计算汽阳极多管AMTEC内的辐射和导热损失,以PX-3A型装置为分析对象,利用RadCAD软件计算了装置内各辐射面之间角系数,角系数计算结果满足完整性要求;以此角系数作为输入数据建立了装置辐射与导热模型,计算了不同负载电阻下装置的输出功率、负载电压和BASE管冷端温度等参数,结果表明计算值与文献实验值相吻合,从而验证了模型的正确性和合理性;最后对不同热端温度对转换效率的影响进行了分析,推荐装置热端运行温度为1123 K。     

石墨烯量子点GQDs纳米流体导热系数模型

综合考虑布朗运动、纳米液膜层、粒子簇、微尺寸效应等多种因素的影响,建立了石墨烯量子点(graphene quantum dot, GQDs)强化基液导热系数计算模型,使用Hot Disk热常数分析仪测量去离子水质量分数分别为0.002%、0.004%、0.006%、0.008%、0.010%的GQDs纳米流体的热导率进行验证,并且用预测模型对更高温度和更高质量分数GQDs纳米流体的导热系数进行了预测。研究表明：模型预测误差不超过2.5%,准确度较高,可以很好地预测不同质量分数GQDs纳米流体在不同温度下的导热系数;GQDs纳米流体由于布朗运动引起的类似对流换热的作用提升了导热系数;而GQDs的添加比例并非越大越好,添加比例过高反而会产生沉降效果,抑制导热系数的提升。     

用ICARE2分析秦山二期核电厂堆芯熔化行为

建立了秦山二期核电厂ICARE2程序堆芯计算模型,分析了小破口失水加全厂断电事故的堆芯熔化进程。计算结果表明,堆芯在3 923 s开始破坏,在4 284 s时发生移位并逐渐形成熔渣,4 951 s时堆芯内的一个流道完全堵塞,计算结束时,约产生了66 000 kg固态熔渣和9 000 kg液态熔渣。     

温差发电器件导热系数

建立了半导体温差发电器件的基本模型，推导出器件等效导热系数的数学表达式，发现其与N型、P型半导体材料及两端陶瓷片的导热系数紧密相关，对半导体材料和陶瓷片的导热系数随温度的变化关系进行了实验研究并进行了数值拟合，绘制了器件等效导热系数与温度的曲线，得到的计算值与实验结果基本吻合。     

基于BEAVRS基准例题的OpenMC程序建模及计算验证

为丰富我国核反应堆物理中子输运计算手段,对开源蒙特卡罗程序OpenMC进行验证性研究.基于ENDF/B-VII.1核数据库,选取反应堆模拟评价和验证基准(BEAVRS)例题,使用OpenMC程序对BEAVRS压水堆进行全堆芯建模和计算研究.结果 表明:5种临界状态下OpenMC程序的临界本征值计算结果最大误差为127 pcm;控制棒价值计算误差在-95～41 pcm之间;U-235相对裂变率计算结果最大相对误差在B13组件为-13.6％.同时,将OpenMC程序计算结果与实测数据及同类软件模拟结果进行比较,结果表明OpenMC程序计算结果与实际情况吻合良好且基本优于同类软件计算结果.因此,开源蒙卡程序OpenMC具有较高的准确性和可靠性,可广泛用于压水堆核电站堆芯模拟研究计算.     

微孔硅酸钙的有效导热系数和最佳使用密度

利用等效热阻模型,考虑辐射传热影响,对硬硅钙石型微孔硅酸钙绝热材料的有效导热系数进行了预测,给出了计算公式,探讨了不同使用温度下微孔硅酸钙绝热材料的最佳使用密度.分析表明,模型计算值与实验值吻合好,有效导热系数预测模型可精确预测其绝热性能并指导绝热设计施工.     

多模型预测函数控制及其在槽式光热发电中的应用

太阳能集热系统是槽式光热发电系统中的核心部分,但该集热系统具有扰动多、大滞后和大惯性等控制难点。针对这些控制难点,建立了适合控制器设计的简化分段非线性模型,并设计了基于预测函数控制策略的集热系统出口导热油温度控制系统,上述控制策略具有以下3方面特点:(1)可以解决被控对象的大滞后、大惯性问题;(2)对预测函数控制策略中的约束条件进行简化,无需进行二次规划计算,使得计算量大大减小,并易于实现工程应用;(3)结合多模型策略解决控制对象的非线性问题。研究结果表明:预测函数控制策略在调节速度、超调量以及稳定性方面的控制效果均明显优于传统PID控制策略;与未简化的多模型预测控制相比,简化后的多模型预测函数控制的最大动态偏差增大了13%,但计算量大大降低,控制器的实时性也得到增强。     

配电台区中短期负荷预测方法研究

配电台区的负荷预测是台区配电扩容规划的基础工作.但受到配电台区统计数据种类单一、数据质量差甚至无法获取等因素的影响,配电台区的负荷预测存在精度低、预测模型复杂等问题.根据台区配电负荷日峰值数据表现出的周期性和渐变性,建立基于温度-负荷回归模型残差的ARIMA模型的台区配变负荷峰值预测方法.建立温度-负荷回归模型,以日最高气温为自变量,对负荷数据进行回归分析,将回归分析得到的数值与真实数据进行比较得到回归残差,建立回归模型残差序列的ARIMA模型,并进行参数估计计算,即可得到待预测日负荷预测值.预测误差率的分析结果显示,本方法的预测结果精度好,准确性高.该方法克服了台区配电负荷影响因素繁杂、差异性大、难以量化的困难,具有很强的实践性,易于推广.     

Cr-Co-Mo-Ni齿轮钢模锻件晶粒度预测模型研究

模锻件各部位受应力和温度作用的差异性会形成不同的晶粒尺寸。以Cr-Co-Mo-Ni齿轮钢模锻件为对象，结合某锻造厂的实际模锻工艺参数，利用DEFORM软件中的神经网络技术，建立了Cr-Co-Mo-Ni齿轮钢晶粒尺寸和峰值应力的预测模型，并将计算结果与工业试验结果进行了验证对比。结果表明，该模型对于晶粒尺寸的预测最大误差为6.56%，模型精度较高，能够较好地用于模锻过程不同工艺参数下对晶粒尺寸的预测，继而为改善模锻件晶粒尺寸均匀性提供重要的理论基础。     

基于共轭梯度法对T型管内壁瞬态温度的识别

构建了一种基于已知T型管道外壁面瞬时温度,反演管道内壁面瞬态温度的导热反问题数学模型和求解方法.利用有限单元法对管道模型进行离散,并利用共轭梯度法求解非稳态导热反问题.利用正问题得到的外壁面瞬态温度的数值结果作为反问题的输入条件,反演得到内壁面瞬态温度,此反演结果与作为边界条件的内壁面瞬态温度值进行了对比分析,对比结果...     

内连接隔热油管隔热性能分析及应用

以内连接隔热油管为研究对象,建立一维传热和径向传热的数学公式推导,计算出现场注蒸汽过程中使用的E级隔热油管和接箍的综合视导热系数;通过Wellflo软件建立蒸汽吞吐模型,输入综合视导热系数0.173 W/(m·℃),计算出井筒的温度压力分布,结合现场注汽中的实际测试数据,将软件计算数据与实测数据进行拟合度,拟合度高达0.994 6。论证了试验得出的注汽中隔热油管和接箍的综合视导热系数0.173 W/(m·℃)符合现场实际,为日后的渤海油田规模化提供了现场工艺数据支撑。     

汽油／液化石油气两用燃料发动机的燃烧过程模拟

建立了汽油/液化石油气两用燃料发动机燃烧过程的双区模型,编制了计算程序。利用该程序可以对发动机燃油和燃气过程分别进行计算,并将计算结果与试验测量结果进行对比分析,两吻合良好。同时对影响发动机燃气性能的参数进行了预测计算。     

碱金属热管传热特性的模拟与试验分析

对用于热管式太阳能接收器的碱金属热管建立网络模型,并进行传热性能试验,模拟结果分别与集总参数法、热传导模型、文献和试验结果相比,吻合较好。网络模型考虑输入功率、管壁和吸液芯的厚度和导热系数,以及冷凝段长度等影响因素,可快速预测热管在不同功率下的工作温度以及热管结构参数对传热性能的影响。模拟得到热管吸液芯的导热系数对热管性能影响较大,热管管壁厚度和吸液芯厚度对热管性能的影响较小。     

汽轮机转子温度场和热应力的动态分析

将空心的汽轮机转子简化成长圆筒壁模型，在一定的假设条件下得到了描述其导热特性的微分方程。利用复频域分析方法求解了长圆筒壁的一维动态导热特性，并根据热弹性理论得到了转子温度场和热应力的传递函数。进而对内表面绝热、外表面为阶跃温度输入和内、外表面都为阶跃温度输入的两种情况下转子温度场和热应力的变化进行了计算和分析。计算结果表明，采用对转子内、外表面同时加热或冷却的方法，能够在不增加热应力的条件下，加速转子达到温度平衡状态，有利于缩短汽轮机组的开停机时间，并提高跟踪机组负荷变化的灵活性。