锌对镍基690合金均匀腐蚀影响的XPS分析

在不加锌和加锌浓度为50ppb的两种模拟压水堆一回路水质环境下,对镍基690合金的腐蚀行为进行了研究。经过腐蚀浸泡1 500h后,用X射线光电子能谱(XPS)对其表面氧化膜结构进行深度分析。结果表明,Zn对内层氧化膜内的NiCr₂O₄和FeCr₂O₄中的Ni和Fe起到了置换作用,形成了ZnCr₂O₄。     

孔板管道下游与射流冲击的CFD模拟及实验研究

在核电厂中,流动加速腐蚀主要发生在二回路,对生产实践造成很大影响。本次研究运用CFD在250 ℃和273 ℃下对带有孔板的直管以及射流冲击结构进行模拟研究,得出流场及剪切力在管道内和试样表面的分布,找出带孔板管道由于管壁减薄引起的薄弱环节及角度对射流冲击的影响。结果表明,直管孔板中管径比的变化对冲刷后剪切力最大点影响很小。冲刷角度越小,剪切力越大,机械作用越强。     

水泵水轮机泵工况小流量波动特性

为了研究水泵在水轮机泵工况小流量下的流场特性,对某电站水泵水轮机进行建模.采用SIMPLEC算法和剪切压力传输模型（SST k-ω）模拟泵工况的流场特性,分析当泵工况活动导叶处于设计开度时在小流量下转轮、导叶的流场,结合实验对水泵水轮机的性能进行对比计算.结果显示,在导叶设计开度下当体积流量为设计流量的15%～53%时扬程曲线有小幅度波动;流量越小在导叶间的类似射流现象越明显,随着流量降低涡结构逐渐增多并且尺度逐渐变大,以至于充满整个活动导叶与固定导叶之间的流域;导叶的存在是小流量下扬程小幅度波动的主要原因.以上结论均可为水泵水轮机的优化设计提供依据.     

泡状入流条件下旋流泵能量转换特性研究

探究泡状入流条件下旋流泵流场演化机理和能量转换特性，对优化旋流泵结构和提升其气液混输性能具有重要意义。采用混合多相流模型与种群平衡模型进行耦合计算了旋流泵气液两相流场，结合能量梯度理论、熵产分析与流场演化规律，获得了泡状入流条件下旋流泵的能量转换特性。结果表明，循环流在无叶腔内呈涡带分布，其中涡室附近的循环流强度较高，涡带分布范围广且结构稳定，而无叶腔小半径处的循环流涡带强度较弱，仅存在于部分流道。随着入口体积含气率的增加，无叶腔内涡团面积逐渐增大，涡核数量有所增加。但当入口体积含气率增加到10%后，继续提高含气率，则循环流数量没有明显变化。在高入口体积含气率下，气相在后缩腔叶轮内聚集，使得后缩腔与无叶腔外缘能量梯度函数值增大，脉动熵产损失提高，流场更加紊乱，旋流泵效率与压差下降。     

超临界二氧化碳环境中600合金和304不锈钢的均匀腐蚀行为研究

为遴选可用于超临界二氧化碳核反应堆的结构材料，通过实验研究了应用于传统核反应堆中的两种合金（600合金和304不锈钢）在650℃、20 MPa的超临界二氧化碳环境中的均匀腐蚀行为，运用增重法评价了材料的腐蚀动力学规律，采用扫描电镜、能谱仪和Ｘ射线衍射仪分析了氧化膜形貌、结构和化学成分。结果表明，两种材料的腐蚀增重均服从抛物线生长规律，其中600合金的耐腐蚀性能优于304不锈钢；腐蚀500 h后，600合金表面氧化物厚度约为5 μm，主要成分为NiCr₂O₄，结构致密，具有保护性，其氧化膜及基体中均未发现明显渗碳行为；腐蚀500 h后，304不锈钢表面氧化膜可达约45 μm，为双层结构，外层为Fe₃O₄，内层为NiFeCrO₄，结构疏松，发生显著渗碳现象。本研究揭示了上述材料在超临界二氧化碳中的腐蚀机理，为超临界二氧化碳核反应堆结构材料的选择提供了数据支持。      

含铝奥氏体不锈钢的强化相析出调控和蠕变性能研究进展

根据我国的能源结构，发展大容量、高参数的超(超)临界火电机组和高效的先进核能是解决能源短缺与环境污染之间矛盾的主要途径。为了能够长期在高温、高压的恶劣环境下服役，对发电机组和核能系统结构用材料提出了更苛刻的要求。含铝奥氏体不锈钢兼具优异的抗氧化性能和高温强度，可作为超(超)临界电站及超临界水堆等先进能源系统关键部位的候选材料。蠕变性能是含铝奥氏体不锈钢应用于先进能源系统的重要服役性能，其与析出相(包括碳化物M₂₃C₆及MC、Laves相、NiAl相、FeCr相等)的种类、尺寸和分布状态关系密切。如果析出相能以有效钉扎位错的合适尺寸均匀弥散分布于基体中，且具有较好的高温稳定性，那么合金就能获得优异的高温蠕变性能。总结现有的研究成果可知，含铝奥氏体不锈钢的主要发展方向和调控思路是以Super304H、HR3C和TP347HFG为基体，进一步调整Al、N、Si、Ni、V、B等合金元素含量，研究合金在服役过程中纳米级别析出相的分布情况、高温蠕变性能等变化规律。主要研究目标是在控制成本的前提下通过析出相的有效调控，提升合金的高温蠕变性能和抗氧化性能。因...     

超临界二氧化碳环境中800H合金的均匀腐蚀行为

在650℃、20 MPa的超临界二氧化碳(sCO₂)环境中对800H合金进行了均匀腐蚀试验。运用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段对腐蚀后试样表面的氧化膜形貌、成分和结构等进行了观察和分析。结果表明：800H合金在sCO₂中腐蚀1 000 h后，其质量增加了11.2 mg/dm²,腐蚀质量增加随时间的变化近似服从抛物线生长规律；表面氧化膜主要成分为Cr₂O₃,其结构致密且具有保护性；C元素沉积于氧化膜表面，富Al及富Si氧化物存在于氧化膜与基体交界处。