熔盐实验堆堆芯结构变化对反应性的影响分析

熔盐堆采用液态燃料,由于燃料的流动性,堆芯结构的变化会直接影响堆芯活性区的燃料盐装载量,从而影响堆芯物理特性参数。本文基于蒙特卡罗程序MCNP(Monte Carlo N Particle Transport Code),以2 MW液态燃料钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor-Liquid Fuel,TMSR-LF1)设计模型为参考,系统研究了套管破裂、石墨构件移动、石墨破损、燃料盐浸渗度等因素对堆芯反应性的影响。结果表明:对于堆芯套管破裂,堆芯引入正反应性,破裂位置离堆芯中心越近,引入的反应性越大;对于石墨构件移动,随着扇形石墨构件向外移动,堆芯反应性增加;对于堆芯石墨破损,破损发生后,原燃料盐流道被石墨堵住时,则堆芯反应性减小;对于堆芯石墨破损,破损发生后,新燃料盐流道形成时,当石墨破损半径较小时,堆芯反应性会增加,当石墨破损半径较大时,堆芯反应性会减小。对于堆芯石墨发生燃料盐浸渗,堆芯反应性增加,且燃料盐渗入量越大,反应性变化越大。本研究为2 MW TMSR-LF1安全分析提供参考依据。     

基于混合自适应遗传退火算法的AHTR堆芯优化研究

板状先进高温堆（AHTR）的预设计采用均一富集度的燃料组件，导致功率峰因子（PPF）过大，总PPF高达2.09，一定程度制约了反应堆的安全性与经济性。文章采用富集度分区法对其进行改进优化，为了加快堆芯燃料最优化布置的搜索速度，设计了一种自适应的混合智能算法，该算法整个优化过程均基于一个用MATLAB语言编辑的程序自动完成，优化后的径向功率峰因子降低至1.122，相比原设计降低25.02%。温度场模拟结果表明，优化方案温度分布更均匀，峰值温度从1030 K降低至1010 K，有效地提高了堆芯的安全裕量。      

基于并行-交替式双向JPS算法的机器人路径规划

针对跳点搜索（Jump Point Search,JPS）算法在障碍物位置随机的栅格地图中路径规划时间较长的问题,提出了并行-交替式双向跳点搜索（Parallel Alternate Bidirectional Jump Point Search,PA-BJPS）算法。首先,在起始点与目标点间确定一个中心热点区域;其次,采用改进了预计代价函数的并行式双向跳点搜索算法,分别规划从起始点抵达中心热点区域以及目标点抵达中心热点区域的路径;然后,采用交替式双向跳点搜索算法,规划中心热点区域内部的路径;最后,提出迭代式路径修正方法来改良危险路径,并采用3次B-样条曲线替代拐角来平滑路径。仿真结果表明,并行-交替式双向跳点搜索算法有效地缩短了路径规划时间,同时提高了路径的安全性和平滑性。     

Cr5Mo异种钢焊接熔合区H2S腐蚀过程的原位观察

将经不同条件处理后的Cr5Mo A302异种焊接接头放入NACE(TM-01-77) H2S标准溶液中进行不同时间的腐蚀性研究,在扫描电镜(SEM)下逐次原位跟踪观察熔合区同一部位经不同腐蚀时间后的变化过程．研究结果表明：(1)与其它特征区相比,熔合区的耐腐蚀性能最差,产生“氢致剥离开裂”;(2)经过焊后热处理的熔合区的抗腐蚀性进一步降低;(3)宽熔合区具有较强的抗“剥离开裂”腐蚀能力．上述现象与熔合区组织不均匀、碳迁移、氢富集和应力集中等因素有关．     

反应堆瞬时短周期与反应性引入速率约束问题研究

核反应堆在反应性引入过程中会出现瞬时短周期现象,可能触发周期保护系统,从而出现非必要停堆问题。瞬时短周期受反应性引入速率影响较大,但同时与当前缓发中子先驱核浓度相关,一般难以量化。本文从点堆方程出发,基于两次保守假设,剥离出缓发中子先驱核浓度因素,推导出了简洁的瞬时短周期与反应性引入速率约束公式;并验证在该反应性速率约束下,瞬时短周期永远大于目标周期值,可以避免意外触发周期保护问题,为反应堆运行中的控制棒提升速率约束提供了理论依据。     

三维球床几何稀疏条数长特征线加速方法

特征线法具有非常强的几何适应性,可用于三维球床高温气冷堆全堆芯求解,但存在迭代次数多、计算速度慢的缺点。本文将长特征线加速方法应用于三维球床高温气冷堆以解决非规则几何数值加速的问题,基于三维模型特征线布置较二维模型稠密的分析,提出了稀疏条数长特征线加速方法,极大地减少了加速方程的计算量,在不降低角度离散精度的前提下,获得了非常好的加速效果。通过基准题对加速参数的选取方式进行了研究,条数稀疏度取3～5、长特征线长度取2.0 cm左右、加速迭代步取20～60步可获得良好的加速效果。小型轻水堆三维基准题和球床堆芯简化模型的计算结果表明,采用稀疏条数长特征线加速可获得7倍左右的时间加速比,此时对应的迭代步加速比为20倍左右。     

我国无缝钢管出口遭受反补贴与反倾销的剖析

继2009年10月欧盟对中国无缝钢管反倾销案后,美国又决定对中国无缝钢管实施反倾销和反补贴立案调查,这意味着中国向美出口的钢管产品基本全部受限。欧盟委员会认定原产于中国的无缝钢管对欧盟造成产业"实质损害威胁",从而征收反倾销税。2010年9月美国商务部宣布对原产于中国的无缝钢管做出反倾销初裁,对其征收惩罚性关税。因此文章重点结合该事件的发展现状分析欧美采取"双反"的实质证据,以及该事件对我国贸易出口的损害威胁并提出了具体的防范措施。     

熔盐球床堆堆芯入口热工水力特性数值分析

堆芯入口流场设计是小型固态燃料熔盐堆系统项目内容之一,它对反应堆结构的稳定性、堆芯温度和流场分布有着非常重要的影响。研究了熔盐流道流通面积变化对堆芯入口温度、流场分布及压降的影响,优化熔盐流道几何结构。以小型熔盐球床堆模型为研究对象,取符合实际边界条件的输入参数,通过改变熔盐流道流通面积,使用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)通用程序Fluent 16.0对堆芯入口内熔盐的热工水力特性进行数值模拟。在考虑实际下反射层流道的流通面积占比最大为18.14%下,研究了熔盐流道流通面积占比在区间[0,15.00%]变化。结果表明,堆芯活性区熔盐最高局部热点温度随熔盐流道流通面积比的增大而增高;堆芯入口内的压降随下反射层熔盐流道流通面积比的减小而增大;在径向方向上流进孔道的熔盐流速随着孔道远离堆芯位置而增大。本研究可为小型固态燃料球床熔盐堆优化设计提供一定的参考价值。     

燃料球体积填充率对2MW先进高温堆物理特性的影响

在燃料装载量不变情况下,燃料球体积填充率的变化对于先进高温堆的堆芯物理特性有重要影响。我们运用蒙特卡罗程序MCNP 5对Keff、中子能谱及中子注量率的空间分布进行了研究。计算中,燃料球体积填充率取值范围在最密堆积和最稀堆积之间(0.7405–0.5236)。结果表明,燃料球体积填充率的增加可以提高堆芯的Keff,促使中子能谱更加硬化,使中子注量率峰值所在轴向的位置上升。从而为先进高温堆的设计和计算程序的开发提供理论基础。