小型模块式反应堆螺旋管蒸汽发生器设计和热工水力分析

近年来，国际上一体化小型模块式反应堆发展飞速，我国也正在加速研制一体化小型模块式反应堆。本文针对15 MW的一体化小型模块式反应堆，设计一种螺旋管式蒸汽发生器，共12个蒸汽发生器组件均匀分布在反应堆堆芯围板外侧和压力容器内侧壁的环形空间中，每个组件含5层、25根螺旋管，整个蒸汽发生器共300根螺旋管。给出了蒸汽发生器的具体参数，分析了蒸汽发生器组件中换热系数、温度、温差和热流密度等沿管长的变化，并给出了螺旋管内流体的动力特性曲线。     

低温循环水供热网供回水温度的优选

利用过时的中低压凝汽式汽轮机在冬季改为供热机组运行(包括打孔抽汽和低真空运行等方式)实行集中供热是节能和减轻城市大气污染的有效措施。在国外,苏联和美国也一致认为有条件的情况下,改造冷凝式为供热机组是较经济的方法。苏联从1958年以来已将350台左右10万千瓦以下的凝汽机改为供热机组。我国从1971年开始。长春第一汽车厂就把31—12机组在每年冬季低真空运行供热,已积累了十多年的经验。近年来,北方的集中供热有较快的发展,其中多数是     

螺旋直径对螺旋管泡状流截面分布特性的影响

研究了不同螺旋直径螺旋管中泡状流的相界面参数（空泡份额、相界面浓度、气泡尺寸等）的截面分布特性。通过图像法标定了电导探针的测试精度，并通过合理地处理双头电导探针，得到了螺旋管中泡状流的空泡份额、相界面浓度和气泡数量频率的定量分布云图。为进一步量化地描述相界面参数的分布特征，采用统计方法定义了截面平均参数、相界面离散系数和气泡平均聚集坐标来表征其特性。实验结果表明，随着管道旋转直径的增大，气泡截面平均空泡份额有所下降，分布范围缩小，平均聚集坐标向上方和外侧移动，气泡尺寸整体上有所下降。     

压水堆核电站大破口失水事故分析

压水堆核电站安全分析报告是核安全监管部门对其进行安全审查的重要文件，大破口失水事故是核电站运行的设计基准事故，是安全分析报告中的重要内容。本文使用RELAP5/MOD3.2进行压水堆冷管段大破口失水事故的计算，对比发现一回路冷管段发生双端断裂大破口时燃料元件包壳温度峰值（PCT）最高，且长时间维持在较高温度，此条件下反应堆最危险。计算结果表明，事故发生后，一回路压力迅速下降，堆芯冷却剂的流动性变差，导致堆芯裸露，燃料包壳温度又重新回升。通过安注系统和辅助给水系统等一系列动作，能保证燃料元件包壳温度不超过1204 ℃的限值。     

高温气冷堆内含硼碳材料吸湿特性与扩散系数研究

高温气冷堆（HTGR）是世界上首座具有第四代核电特征的堆型，堆内装载了大量石墨和碳作为结构材料和燃料元件基体。碳素材料是一种多孔材料，常温下吸附空气中的水分等杂质。高温气冷堆的初装堆除湿过程和事故后除湿过程，由水分扩散性能决定。通过含硼碳（BC）材料动态吸湿实验得到水分质量变化曲线，将其与模拟结果拟合得到材料中水分的有效扩散系数D_e＝7.30×10^-10 m²/s。通过吸湿实验得到湿度和温度对平衡吸湿量的影响。环境湿度越高，平衡吸湿量越大，二者近似呈线性关系；温度越高，平衡吸湿量越小。     

破口事故比例模拟中安全壳破口源项参数评估研究

采用基于破口总焓相似、强迫射流及浮力羽流流场相似及传热传质过程相似的多约束分析体系,归纳与质能源项相关的传热传质过程、耗散过程以及自然循环过程的时间尺度,确定模拟实验源项满足的各种模拟工况所必须遵循的设计约束条件。分析表明,自然循环过程时间常数是约束不同物理过程最重要的基础参数,也是模拟装置设计的基本约束参数。给出适用于确定安全壳破口源项试验参数的计算关系式,用于计算获得试验装置的几何参数和试验边界条件。     

基于LB方法的管内流动沸腾传热模拟

为研究竖直管内流动沸腾的传热情况及气泡行为学，采用格子玻尔兹曼（LB）方法，利用改进后的伪势模型和热模型分别模拟流动和传热过程。为验证模型的合理性，对模拟结果与经验关系式进行了定量对比。之后对气泡行为对沸腾传热系数的影响进行了研究，结果表明，随着气泡的核化、生长、滑移和脱离，传热系数呈现周期性波动。最后考察了重力加速度对气泡行为和沸腾传热的影响，重力越大，气泡生长周期越短，沸腾传热系数越大。     

反应堆生产放射性同位素热源材料及其应用

可用于深空探测等领域的放射性同位素温差发电器利用半导体热电元件直接将放射性同位素的衰变热转化为电能.目前所使用的热源材料--放射性同位素~(238)Pu具有半衰期适中、热功率密度较高、α衰变易于辐射防护等特点,已获得较为广泛的应用.本文简要介绍利用反应堆生产~(238)Pu的途径以及分离、纯化过程.     

起伏因素影响自然循环流动的机理分析

以一体化全功率自然循环反应堆模拟实验回路为物理原型，建立了起伏条件下自然循环流动的理论分析模型，并通过编制程序进行离散求解，分析了起伏对自然循环的影响机理。结果表明：1）起伏对自然循环具有重要影响，起伏幅度越大，或起伏周期越长，流量波动越大；2）起伏条件下的自然循环是交变力场和密度分布变化综合作用的结果；3）起伏对自然循环的影响在一定参数条件下可能比摇摆更显著，从而可能引起更加严重的后果，需要引起关注。     

上空腔小破口失水事故模拟实验

文中给出了位于上空腔的中小尺寸接管破裂或安全阀意外开启引起的小破口失水事故的模拟实验研究情况。在实验中研究了系统压力,温度、空泡份额的变化和总失水量。总失水量约为初始装水量的20%。