基于数据库和可视化技术的舰船动力装置选型设计

舰船动力装置选型设计过程中存在着重复工作多、设计周期长、缺乏全局最优观点、在设计阶段不能对机舱进行整体感知等难题,将数据库技术、可视化仿真技术引入动力装置选型过程,建立动力装置数据库,设计基于数据库的动力装置选型程序,使设计人员从大量繁琐的工作中解放出来;基于可视化模型构造与仿真驱动技术,实现可视化的三维机舱布置设计,克服传统设计过程不能反映机舱真实情况的难题。     

压水堆一回路系统热工水力稳态计算模型的建立

为对压水堆一回路系统热工参数的选择,堆芯安全分析等亡作提供帮助,针对压水堆一回路系统的特点,建立了压水堆一回路系统热上水力稳态计算模型;模型包括棒状燃料元件平均通道及热通道、立式U型管自然循环蒸汽发生器及一回路流体强迫循环流量等热工水力计算模型,并使用fortran语占编制计算程序,将某型压水堆结构参数作为输入参数进行计算并对该型压水堆堆芯热通道在不同堆芯寿期下的热工参数进行计算;计算结果表明：一回路系统热工参数计算值同设计值吻合良好,证明了模型建江的合理性;不同堆芯寿期下的热通道热工参数均低于设计限值,满足安全需要。     

基于入侵性野草算法的核动力装置故障诊断

针对船用核动力装置故障原因与相应故障征兆之间并非完全一一对应的特点,提出了一种将入侵性野草算法和概率因果模型相结合的故障诊断方法,该方法将概率因果模型中的似然函数作为入侵性野草算法的适应函数,从而将复杂系统的故障诊断转化为优化问题。结果表明,该方法能用于诊断过程中出现的不确定性问题,也可实现通过多个征兆来诊断多个故障的目的,且具有较高的诊断可靠性与实用性。     

基于最小割集的系统可靠性预计

运用故障树分析法求解出设备冷却水系统的最小割集,由于此系统可靠性可以用其最小割集组合的可靠性来表示,假设系统的设备之间具有失效相关性,显然其最小割集内设备故障之间也具有失效相关的特性,针对设备之间存在失效相关性的情况,使用Copula函数刻画最小割集内设备故障之间的失效相关性,建立设备冷却水系统的可靠度预计模型并进行定量计算。分析结果表明,系统采用冗余设备的可靠度比无冗余情况的可靠度高,但设备之间的失效相关性使系统的可靠度降低了。也说明了该模型可以较好地解决设备冷却水系统的可靠性预计问题。     

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。     

基于elman神经网络的蒸汽发生器水位重构

蒸汽发生器(SG)水位指示仪表出现虚假指示或者丧失指示的情况时有发生,严重影响操纵员对核动力装置运行情况的判断。elman神经网络是典型的动态神经网络,在处理复杂非线性对象中能直接反映动态过程系统的特性。本文提出用elman神经网络重构蒸汽发生器水位的方法,以主蒸汽管道破口事故下重构蒸汽发生器水位为例建模求解,与仿真数据进行对比,结果表明elman神经网络对SG水位重构的相对误差小、精度高,能满足实际需要。     

MSF海水淡化装置喷射器性能分析

结合蒸汽动力函数和热力学分析方法,建立蒸汽喷射器的数学模型,分析最佳引射系数的影响因素,引射系数随混合蒸汽出口压力的关系及引射压力随工作蒸汽压力和混合蒸汽出口压力的关系。分析指出,工作条件一定时,最佳引射系数是固定值;在达到极限值前,引射系数随混合蒸汽出口压力的增大而降低,达到极限值时,引射系数不随出口蒸汽压力的变化而变化;引射压力在设计范围内随工作蒸汽压力的升高而降低,随混合蒸汽出口压力的升高而升高。     

基于GMDH建模的蒸汽发生器水位重构

蒸汽发生器水位指示仪表出现虚假指示或丧失指示的情况时有发生,而目前又没有很好的方法实现蒸汽发生器水位的重新标定,主要靠经验来进行判断,所以当事故或故障发生时严重影响操纵员对核动力装置运行情况的判断。自组织理论模型（GMDH）是建立复杂非线性大系统数学模型十分灵活而通用的方法,在处理复杂非线性对象中能得到很好的效果。本文以主蒸汽管道破口事故下重构蒸汽发生器水位为例,提出了用GMDH重构蒸汽发生器水位的方法,并与仿真结果进行对比。结果表明,GMDH对蒸汽发生器水位重构的相对误差小、精度高,满足实际需要,能为船用核动力装置的安全运行做出指导。