快堆蒸汽发生器热力参数对泄漏探测系统响应特性的影响

研究建立了水泄漏引起的钠水反应产物在快堆蒸汽发生器和取样支路传输扩散的一维数学模型,分析了蒸汽发生器流量、钠温度和取样支路流量对泄漏探测系统响应特性的影响。模型计算和实验结果表明：蒸汽发生器流量的增加将缩短系统的响应时间,但却降低了蒸汽发生器钠出口处的氢离子浓度,使系统探测水泄漏的灵敏度降低;蒸汽发生器钠温度对系统的响应时间影响不大,钠温升高,OH^-离子的离解速率加快,探测系统的灵敏度提高;增大取样支路流量可改善系统的响应特性。     

建筑物烟气控制系统的评估模型

本文采用区域模拟的方法，将建筑物视为空间节点网络，建立了分析评估建筑物烟气控制系统的模型。数值模拟计算结果与实验数据对比表明，理论计算与实际情况吻合得相当好。     

下降液膜的阴影成像法研究以及数值图像处理

下降液膜广泛运用于先进压水堆核电站的安全系统(如 AP 1000)和核能海水淡化系统.本文通过阴影成像法技术对下降液膜流动不稳定性进行了实验研究,获得了宽广的下降倾角范围内(β=0°～90°)的液膜扰动波的阴影图片,揭示了重力对于液膜扰动波发展演变的重要影响.运用数值图像处理方法研究了下降液膜扰动波的特性,定量分析了液膜扰动波的发展变化,迸一步证明了重力对于扰动波发展演变的重要影响,得到了下降液膜扰动波的4个特征区域,绘制了区域随雷诺数和沿程距离的演化图,揭示了雷诺数对于扰动波区域分布的影响.最后通过频谱分析得到了液膜扰动波的扰动频率,获得了与实验一致的结果.     

下降液膜孤波分析

文章以OoshidaTakeshi液膜厚度规范化公式为基础,用Auto2000连续与分叉软件研究中等雷诺数下的下降液膜表面单峰和双峰两种类型孤波波形。计算给出了孤波波速与雷诺数之间的关系曲线,该曲线与文献中的理论和实验结果相吻合。计算结果表明,这两种类型孤波的波幅均随着雷诺数的增加而增加,随着韦伯数的减少而增加。     

快堆蒸汽发生器小泄漏下三维流场数值模拟

为了计算快堆蒸汽发生器小泄漏后钠水反应产物的传输扩散,对快堆壳管式蒸汽发生器内稳态钠流场进行了三维数值模拟,建立了蒸汽发生器内钠流场三维数值模型。管束对钠流的影响用分布阻力、体积多孔率、面渗透率来模拟,并根据横掠管束与纵掠管束的压力阻力关系式来关联管束的分布阻力。采用κ－ε湍流模型,壳和支撑板壁面采和壁面函数法来处理。模型计算压降与实验数据比较,二者吻合较好。     

Rayleigh-Taylor不稳定性的MPS数值模拟

移动粒子半隐式法(MPS法)是一种适用于不可压缩流体流动计算的无网格粒子法,它采用完全的拉格朗日描述定义流体的运动,将流体离散为可移动的粒子,流体控制微分方程转化为粒子间的相互作用。本文采用MPS法对Rayleigh-Taylor不稳定性进行了二维数值模拟。结果表明,在不稳定性发展的前期阶段,当扰动振幅远远小于扰动波长时,流体界面的小扰动具有指数增长形式,与经典的线性理论分析结果一致。非线性发展阶段,所得到的气泡和尖钉的部分特征与实验结果相吻合。     

液态钠-氢系统化学热力学平衡分析

从化学热力学平衡的角度出发，分析了液态钠自表面上氢分压与钠中氢浓度的关系，导出Ｓｉｅｖｅｒｔｓ常数与温度的定量关系，并以此分析文献中给出的Ｓｉｅｖｅｒｔｓ常数，同时推导出氢在钠中溶解度对温度的依赖关系，并与实验数据进行了比较。     

自然循环中冷凝液滴自由表面识别的改进

自然循环过冷沸腾过程是第3代核电站非能动安全性的基础，该过程中冷凝液滴的传热计算对核电站的安全性具有重要意义。本研究采用移动粒子半隐式（MPS）方法对该过程进行模拟。为了对该过程中冷凝液滴传热传质界面的识别进行改进和优化，提出一种基于全局扫描的自由表面识别方案，将该方案以及其他3种典型的自由表面识别方案应用于冷凝液滴撞击液面问题。结果表明：采用粒子数密度法的自由表面识别方案、采用法向量扫描的自由表面识别方案和采用弧度法的自由表面识别方案皆因其方法本身的缺陷而无法精确地对液滴自由表面进行识别；而采用全局扫描的自由表面识别方案，能克服上述方法的缺陷，准确地对自由表面粒子进行识别，且其求解得到的压力场与物理实际最为接近。这种新型的基于全局扫描的自由表面识别方案为今后计算冷凝液滴交界面处传热传质问题打下了良好的基础。     

快堆蒸汽发生器小泄漏钠水反应产物传输扩散三维数值模拟

为了研究快堆蒸汽发生器热力参数对其水／水蒸汽泄漏探测系统响应的影响，本文建立了钠水反应产物在蒸汽发生器内的传输扩散模型。该模型根据钠水反应机理，首次提出氢气线密度概念，建立了氢气线密度控制微分方,程以氢氧根离子传输扩散过程；最后建立了氢离子的三维传输扩散方程。通过泄漏探测系统－氢计对模型计算的蒸汽发生器钠出口氢浓度的响应与实际注水实验氢计的响应比较，结果表明，该模型可以较准确地预测蒸汽发生器水／水蒸汽泄漏后钠水反应产物的传输扩散过程。     

采用无网格移动粒子法数值模拟闪蒸射流

采用具有良好捕捉流体界面特性的无网格移动粒子法(MPS粒子法)对闪蒸射流过程进行二维直接数值模拟。该数值方法采用完全的拉格朗日描述定义流体运动，流体离散为可移动的粒子，流体控制微分方程转化为粒子间的相互作用。直接数值模拟结果与相关实验结果一致：发生于界面的闪蒸将射流剥落为锥状，射流长度随压力衰减比的增加而变短。