核电厂管线中的热分层现象

由于阀门渗漏使核电厂安注系统冷水注入到充满热水的连接安注系统与主管道的支管中，而发生的热分层和温度振荡现象的研究对于确保核电厂的安全和可靠运行具有重要意义。运用计算流体力学软件CFX，采用k－ε湍流模型，以研究某核电厂安注系统支管中热分层现象的实验为对象，模拟了阀门渗漏冷水进入含有高温水的支管以后所发生的热分层现象，数值模拟的结果与实验测量结果吻合。在此基础上，通过改变阀门渗漏冷水的流量、支管的结构等参数，进一步研究支管中热分层现象与这些参数的内在关系，从而得出了影响热分层现象的主要原因及热分层现象发生的一些规律。     

高压安注管道热疲劳现象及改进措施分析

根据高压安注死管段内的热工水力特性,分析管道热疲劳发生的机理。提出大亚湾核电站和岭澳核电站一期高压安注死管段的改进方案,并对改进方案中的新增管线进行疲劳分析后可得,大亚湾核电站和岭澳核电站一期在改进中新增的管线,不会因机组各种运行工况引入的载荷而发生疲劳失效。压力井改进方案是有效的、安全的。     

主管道安注斜接管嘴疲劳混合分析法研究

在主管道接管嘴疲劳分析中,通常采用简化分析和详细分析2种方法。由于安注斜接管嘴结构比较复杂且经受的压力、温度变化较为剧烈,用简化分析法对其进行疲劳分析时,往往过于保守而导致分析结果不能满足规范要求;采用详细分析法进行分析可以减少保守性,但耗时费力。本文采用简化分析和详细分析相结合的混合分析法对主管道安注斜接管嘴进行疲劳分析,既可以减少计算中的保守性又可以节省计算成本。在混合分析中,通过传热特性试验真实模拟流体与接管嘴之间的传热情况,得到用于计算分析的传热特性参数。分析结果表明,考虑流体传热特性因素的混合分析法能够很好地减少计算保守性,是用于主管道安注斜接管嘴疲劳分析的更加实用有效的方法。     

反应堆压力容器直接安注热分布特性研究

我国非能动系列压水堆将应急冷却系统冷却水的注入管道直接连接于压力容器上,与传统的冷管段安注不同,这种安注方式被称之为反应堆压力容器直接安注。本文以安注条件下的反应堆压力容器为研究对象,采用物理实验与数值分析结合的方法,对安注流体在压力容器表面形成的热分布形态进行研究。研究发现,不同于传统的主管道冷段斜接管安注方式,直接安注条件下安注流体在下降环腔中的分布形态接近于等腰三角形。以实验结果为基础,结合数值计算验证,发现了压力容器热分布角与流速比成正比关系,并进一步提出了安注流体分布计算模型,从而为反应堆安全设计提供参考。      

堆芯紧急冷却安注热混合实验研究

以核电厂压水堆中失水事故(LOCA)堆芯紧急安注系统(ECCS)启动后安注接管与冷管段的T型管处冷、热流体混合为研究对象,进行安注管和主管道内过冷水-高温冷却剂的热混合特性实验以及过冷水-汽水混合物直接接触冷凝特性实验,通过缩比尺寸实验对热混合相关现象进行研究。结果表明,单相热混合实验管内温度场随不同射流流型成一定分布;两相热混合工况安注后冷凝量随主管蒸汽量变化而成线性分布,并总结实验数据形成适用于本实验直接接触冷凝相关关系式。     

波动管小破口失水事故实验研究

在模块化小型反应堆非能动安全系统综合模拟实验装置上进行波动管小破口尺寸失水事故实验,研究波动管小破口失水事故过程中的热工水力现象和非能动安全系统运行特性。模块化小型反应堆发生失水事故后,压力平衡管和安注管线内流体的密度差可以驱动堆芯补水箱(CMT)内的冷流体注入反应堆压力容器,压力平衡管裸露后CMT安注流量出现波动;安注箱(ACC)的安注对事故初期的堆芯冷却效果显著;经自动卸压系统卸压后,内置换料水箱(IRWST)可以对堆芯进行持续稳定的安注和冷却。研究结果表明:波动管小破口失水事故中,非能动安注系统可以对堆芯进行有效注水,并带走堆芯衰变热量。     

核电厂管线中的温度振荡现象研究

在核电厂中,如何更好地了解和预防由于温度振荡而导致的管线热疲劳,对于确保核电厂的安全和可靠运行具有重要意义。本文以核电厂安注系统某支管为研究对象,运用计算流体力学软件,结合二次开发,采用修正的k-ε模型,模拟了阀门渗漏冷水进入含有高温水的支管后所发生的温度振荡现象,并与实验测量进行了对比。数值模拟的结果和实验基本吻合,并全面地反映了整个管线中的温度振荡现象,为更好地监控管线热疲劳提供了参考依据。     

基于DVI管失水事故试验的CATHARE程序模拟评价

采用CATHARE程序对直接注入(DVI)管失水事故(LOCA)试验进行了数值模拟。研究发现:DVI管LOCA中系统卸压、非能动安注、堆芯冷却等主要过程和物理现象得到了较好的模拟。一回路系统压力、堆芯补水箱(CMT)安注流量、安注箱(ACC)安注流量、内置换料水箱(IRWST)安注流量以及堆芯流体温度等参数的计算结果和试验数据符合较好。研究结果表明,CATHARE程序可以用于失水事故下非能动安注系统瞬态特性模拟分析。     

小型堆稳压器波动管双端破口试验研究

开展了模块化小堆稳压器波动管双端破口试验研究,获得了非能动安全系统的事故响应特性和一回路系统参数变化。试验研究结果表明,在稳压器波动管双端破口极端工况条件下,中压安注箱能在短时间内提供较大的稳定安注流量,及时补充系统水装量;高压安注系统运行过程比较复杂,安注流量与堆芯补水箱压力平衡管线内介质状态和中压安注系统运行状态密切相关,在1.7 h内呈间歇注入运行状态。在整个事故过程中,堆芯一直处于淹没状态,模块化小堆非能动安全系统能够确保稳压器波动管在双端破口极端工况条件下的堆芯安全。      

核电站运行期间SAR612VA逆止阀内漏的影响及解决方案的探讨

本文介绍了核电站运行期间核岛RX厂房内的仪用压缩空气SAR003BA贮气罐进口逆止阀SAR612VA密封不严出现内漏时,对机组安全运行及安全壳泄漏监测系统带来的影响。并针对这一现象在不影响机组正常运行的情况下,寻求其解决方案。     

散射激光对内爆过程影响的初步研究

在间接驱动内爆实验环境下,腔壁的散射激光会部分地照射到靶球上,对靶球的压缩过程有影响。通过一维和二维数值模拟研究,给出散射激光对内爆靶球压缩过程特征物理量的影响,进一步分析了影响的主要因素,估计了影响的严重程度。     

Review on condensation on the containment structures

In the last two decades condensation on the containment structures in presence of noncondensables has received substantial attention by nuclear scientists and engineers. The reason is that many Generation III and III+ reactors rely on passive systems operating under natural circulation. As a consequence, a vast number of publications have been made in the open literature. This paper reviews the specific physical phenomena that are involved in condensation and discusses how they have been considered in the different available models. In addition, it explores the data that have been used for validation and provides some insights on the effective suitability for this purpose. Finally, the paper summarizes the current codes' capabilities to deal with wall condensation in the presence of noncondensables according to the most recent available validation exercises.     

传统共振计算方法改进措施的初步可行性研究

基于等价理论通过预制的共振积分表来插值产生具体问题共振能区有效截面的方法是反应堆物理计算中传统的共振处理方法,有着十分广泛的应用。为弥补传统方法在处理空间效应和多核共振干涉效应方面尚存在的不足,本文以SCALE软件包中的CENTRM和NITAWL共振处理模块为工具,研究探讨了一种简便易行的改进措施,有望在今后的堆芯计算中得到应用。     

Study on the influence of the discharge voltage on the ignition process of Hall thrusters

A high-speed charge-coupled device camera was used to capture images of the plume and acceleration channel of a Hall effect thruster during ignition at different discharge voltages. To better understand the influence of changes in the discharge voltage on the plasma parameters during thruster ignition, a particle-in-cell numerical model was used to calculate the distribution characteristics of the ion density and electric potential at different ignition moments under different discharge voltages. The results show that when the discharge voltage is high, the ion densities in the plume and acceleration channel are significantly higher at the initial phase of thruster ignition; with the gradual strengthening of the ignition process, the propellant avalanche ionization during thruster ignition occurs earlier and the pulse current peak increases. The main reason for these phenomena is that the change in the discharge voltage results in different energy acquisitions of the emitted electrons entering the thruster channel.