基于运行安全分析的核动力仿真软件的研究与应用

对基于运行安全分析的核动力仿真软件的基本功能及其数学物理模型进行研究，运用工具软件对设备冷却水系统的正常与异常运行工况进行了仿真计算及结果的分析。与RELAP5／MOD3计算结果的比较表明，该软件可广泛用于核动力一回路辅助系统及二回路系统的仿真分析。     

高氮不锈钢滚轮滚针轴承外圈动载失效原因分析

国内某轴承厂开发某型号滚轮滚针轴承,在动载试验过程中出现外圈开裂失效的问题,针对该问题进行分析。采用金相显微镜、维氏硬度计、扫描电镜等检测分析手段,从多个方面分析轴承失效的原因。结果表明：锻车滚轮滚针轴承金相组织中的网状碳化物存在,大大增加了材料脆性,使得外圈在轴承运转中、外力作用下快速脆性开裂;从断口形貌分析,开裂断口处是以脆性断裂为主、塑性断裂为辅;从扫描电镜EDS能谱分析知,轴承外圈基体和二次析出相中含氮化合物大量流失导致的氮元素含量过少,是造成其脆性断裂的主要原因。因此,滚轮滚针轴承外圈开裂失效原因为网状碳化物存在与氮元素含量流失所引起的脆性断裂。     

立式U型管自然循环蒸汽发生器1次侧流体流经U型管段重力压降计算

针对现有一些大型电站系统分析程序在计算1次侧流体流经U型管蒸汽发生器重力压降时存在的不足,建立了1次侧流体流经U型管段重力压降计算模型。该模型将蒸汽发生器1次侧U型管内各换热区域按等温度差值进行控制体划分,对U型管弯管段按实际的几何关系进行处理。将大亚湾核电厂蒸汽发生器热工参数作为输入值进行了计算和参数敏感性分析。计算结果表明:增加U型管束直管段高度、减小U型管内径长度能增加流体流经U型管段的重力压降,且改变较为明显。计算结果与理论分析相一致。     

稳压器在船用核反应堆舱室散热的模拟研究

运用CFD方法,对稳压器在船用核反应堆舱室的散热进行研究,得到了舱室内温度场的空间分布特征,分析了不同舱室温度、不同船体倾角下的散热情况;结果表明：船体倾角对散热影响不大,但舱室温度对散热影响较大;舱室温度越低,倾角越小,散热量越大。     

船用核动力装置净化系统运行安全分析研究

基于船用核动力装置运行安全的需要,阐述运行安全分析研究的特点和重要性。开发了核动力装置全范围运行分析软件,并对一回路净化系统典型事故进行了运行分析,给出了事故判别和处置的措施。所用运行分析软件和方法可满足船用核动力装置动态特性分析、事故处理规程制定和验证等工作的需要。     

简谐海洋条件下自然循环运行特性

基于两相漂移流模型建立简谐海洋条件下核动力装置自然循环理论分析模型;采用两群三维时空中子动力学模型描述堆芯中子的物理行为及控制棒调节系统的响应;利用研制的程序对核动力装置在摇摆条件下的自然循环运行特性及强迫循环向自然循环转换的过渡过程进行研究.结果表明:摇摆周期越小,影响越大;摇摆振幅越大,影响越大;相同摇摆周期与摇摆振幅条件下,纵摇对自然循环运行影响大;纵摇时,参数波动周期与摇摆周期相符,横摇时,参数波动周期为摇摆周期的一半;海洋条件引起过大的堆芯自然循环流量波动可造成功率自动调节控制棒的频繁动作,无法平稳实现强迫循环向自然循环的转换.     

船用核汽轮机装置仿真研究

建立了适合船用核汽轮机装置实时仿真分析计算的两相流仿真模型。利用该仿真模型对快速变负荷工况下船用核汽轮机装置的动态特性进行了计算分析。结果表明,该模型能准确模拟核汽轮机装置的变负荷运行特性,满足核动力二回路系统实时仿真分析要求。模型已经成功应用于两型船用核动力训练模拟器的开发,对操纵人员的培训及操作规程的验证具有重要意义。     

核反应堆冷却剂丧失事故下喷淋液滴特性研究

在核反应堆发生冷却剂丧失事故（LOCA）时,大量质能释放到安全壳内,通过喷淋能有效降低安全壳内的温度及压力。考虑喷淋液滴下落过程中体积、质量、温度及阻力系数的变化,应用对流传热及传质关联式,计算得到液滴与周围介质的传热、传质特性。计算结果与TOSQAN试验对比符合较好。对不同液滴尺寸、不同环境压力及蒸汽未达到饱和的情况进行了计算,分析了喷淋的影响,结果可为喷淋系统的设计与应用提供一定的理论依据。     

船用堆严重事故下熔融物堆内滞留能力分析

堆芯熔化的严重事故，可能导致船用堆下封头失效、熔融物进入堆坑，危害人员及船体安全。本文采用严重事故一体化程序MAAP4，以船用堆全船断电事故为研究对象，针对低压安全注射系统投入时机、低压安全注射水流量，研究下腔室熔池形成后，投入低压安全注射系统对熔融物堆内滞留的作用。结果表明:在下腔室熔池形成后1576?s时，投入两台安全注射泵仍能有效阻止压力容器失效，实现熔融物堆内滞留；在下腔室熔池形成2646?s后，投入低压安全注射系统不能阻止压力容器失效。      

摇摆对圆管内层流温度分布的影响

对摇摆条件下的层流流体进行理论分析。推导出了摇摆条件下圆管内层流流体的速度和温度分布。分析了摇摆运动对流体温度的影响。摇摆条件下,流体温度呈周期性波动,波动周期为摇摆周期的1/2。在管壁附近,温度梯度很大。摇摆运动引起的附加力可改变圆管内的速度分布,进而改变管壁处的温度梯度增强传热。