反应堆控制棒导向管环形缝隙内漏流量的实验测定及其研究

从研究流量测试的特点着手,对流经电功率为30万千瓦的压水堆核电站反应堆控制棒导向管环形缝隙内的漏流量进行了实验测定。为验证该反应堆现有燃料组件在导向管上的开孔尺寸提供了可靠的实验数据。     

小尺度环形通道流体阻力特性实验研究

为确定小尺度环形流道间隙尺寸对流体阻力特性的影响,以水为工质,分别在滞流区和湍流区对间隙为0.540～2.685 mm的水平环形通道单相流体摩擦阻力特性进行实验研究。结果表明,小尺度环形通道的流体阻力特性与理论分析有明显的差异。摩擦系数随环形流道间隙的减小而减小,且流态转捩点较常规尺寸提前。当环形通道间隙大于2.5 mm时流体的流动特性符合常规尺寸的特性。依据实验结果,给出了窄缝环形通道的流体阻力预测式。     

研究堆控制棒通道冷却剂流动阻力特性实验研究

可移动线圈电磁驱动机构是一种新型的控制棒驱动机构,应用于研究堆.控制棒、跟随组件等在控制棒通道内上下移动,同时冷却剂冲刷控制棒和跟随组件.所以控制棒通道内的流体阻力特性直接关系到整个堆芯的流量分配和控制棒跟随组件是否能得到足够的冷却.在进行了控制棒通道的阻力特性实验后,得到了多种运行工况下阻力与流速、棒位等参数的关系,以及影响驱动线阻力特性的因素.     

三维针刺C/C控制棒导向管侧向抗压强度评价的数值研究

C/C复合材料在高温下具有良好的力学性能,是熔盐堆中控制棒导向管的候选材料之一。为保证熔盐堆的安全运行,研究三维针刺C/C导向管的力学性能显得十分重要。首先通过准静态侧向压缩试验,得到三维针刺C/C导向管的极限承载能力;然后基于Tsai-Wu强度张量理论,并考虑到复合材料渐进损伤时材料刚度折减,建立了导向管的三维渐进损伤模型。应用该损伤破坏模型,编写了用户材料子程序。程序计算得到的导向管载荷-位移之间的关系与试验结果基本吻合,表明三维渐进损伤模型能够有效地模拟导向管破坏过程。最后利用损伤破坏模型对不同尺寸的导向管进行模拟计算,得到了不同尺寸导向管的极限承载能力,结果发现极限载荷与导向管的直径和厚度密切相关。     

锆合金变径导向管成型研究

介绍了用新型组合模具加工方法研制中间带有缩径段的Zr-4合金核电站控制棒导向管,这种方法不需要专用设备、成型简便,加工成本低、有利于批量生产,测试结果表明,加工出的成品几何尺寸精度、机械性能、腐蚀性能、晶粒度和氢化物取向等指标均可满足堆内使用的技术要求。     

水力驱动控制棒静态特性实验研究

对水力驱动控制步进缸的静态保持特性进行了大量实验研究。获得了水力步进缸的静态保持流量范围和其随温度的变化规律,分析了静态特性与步进缸设计参数之间的关系。结果表明：步进缸的设计参数（重量、对孔尺寸）确定其静态保持流量范围;随温度的升高、最大、最小静态保持流量有所增加;同一温度下不同步位上的静态保持流量范围趋于一致。     

模拟燃料组件导向管上应变计的粘贴工艺研究

燃料组件力学试验需要测试燃料组件不同部位受力点的物理参量。受力点应变的测试需要粘贴应变计来实现测试。然而,燃料组件的结构复杂且紧凑,难以实施应变片的粘贴。针对以上问题开发了一种应变计粘贴工艺,对燃料组件导向管上狭窄空间进行应变计的粘贴。试验结果表明,应变计测试数据有效、可靠。      

燃料组件导向管冷壁效应对CHF影响试验研究

燃料组件临界热流密度（CHF）性能是压水堆堆芯热工水力设计和安全分析的基础,对反应堆的安全运行至关重要。本文采用非均匀加热典型栅元和导向管栅元两组CHF试验数据开发了具有针对性的CHF关系式并对比研究了导向管冷壁对CHF的影响,获得了导向管冷壁效应因子。研究结果表明,针对轴向功率非均匀加热,在边界条件一致的情况下导向管的存在不会降低棒束的平均功率,但会导致烧毁点的位置发生变化并使得CHF降低,导向管冷壁效应因子约为8%。     

控制棒新型电磁驱动机构动态特性实验研究

介绍了一种全新的控制棒驱动机构方案—可动线圈电磁铁控制棒驱动机构 ,它将应用于中国先进研究堆上。该研究给出了动态位移实验曲线以及位移修正曲线。实验证明该机构运行稳定 ,没有任何抖动 ,各状态之间转换平稳 ,定位精度高 ,动态负载能力强 ,采用间接测量棒位时需要进行位移修正 ,位移修正值与电流和载荷有关     

环形流道两相流特性实验研究

在日本原子力研究所的一个两以试验台架上,进行了环形流道空气－水丙相流窟泡份额和逆向流试验,观察了其流型。通过试验和分析,提出了漂移流模型中分布系数Co和气相漂移速度Vgi的经验关系式;得到了逆向流Wallis表达式的拟合参数。对试验结果的分析表明,当流道间隙很小（Bond数小于1）时,流型和两相流动与间隙较大时有所不同。     

扁管传热与阻力特性的实验研究

以水为工质,对3种不同几何尺寸的扁管进行了传热与流阻的实验研究.相同换热条件下3根扁管的传热系数和管内传热系数均高于圆管,管内传热系数最大可提高到圆管的2.43倍.说明扁管具有很好的强化传热效果,但压降也高于圆管.同时对扁管在套管内水平和竖直2种放置方式的换热情况进行了对比,实验结果表明竖直放置的传热效果优于水平放置.     

管束结构的流致振动特性研究

为研究管束结构的流致振动问题,利用有限体积法离散大涡模拟的流体控制方程及有限元方法离散结构动力学方程,结合动网格技术,建立了正方形顺排排列弹性管束流固耦合系统的三维数值模型,并研究了不同弹性管束模型的流体力及振动响应特性。结果表明,管束结构的排列方式对流体力及动力学响应有很大的影响,5管模型能基本反映弹性管束的振动特性,而单管模型预测的临界速度较大,却可定性反映节径比为1.5正方形管束的流致振动特性。     

扁管流道流动阻力特性研究

文章以水为工质,对扁管流道的阻力特性进行了实验研究和理论分析,推导出层流区的阻力系数近似解,并拟合了紊流区的经验关系式。结果表明,扁管流道的摩擦阻力系数变化趋势与普通的圆管流道相同,但在数值上明显高于后者,流态转换区域也较圆管滞后。本文推导出的摩擦阻力系数理论计算式和拟合的经验关系式均有较高的计算精度,计算值与实验值间的相对偏差均在4%以内。     

棒束通道内定位格架的两相流动局部阻力实验研究

在常温、常压条件下,对竖直3×3棒束通道内定位格架的单相及两相局部阻力特性进行了实验研究。单相流动实验时,水雷诺数的变化范围为290~18 007;两相实验时,气相、液相表观速度变化范围分别为0.013~3.763m/s和0.076~1.792m/s。利用单相实验数据得到的定位格架局部阻力系数计算关系式,用两相实验数据对均相流模型中8种不同的两相等效黏度计算方法进行了评价。Rel9 000时,Dukler模型的预测效果最好;Rel≥9 000时,McAdams计算方法预测效果最好;基于所有数据,Dukler模型的计算值与实验值吻合最好,平均相对误差为29.03%。考虑了质量含气率、两相雷诺数及气液相密度的影响,对Rel9 000时的实验数据进行了拟合,得到的经验关系式的计算值与实验值符合较好。     

CAP1400反应堆吊篮与围筒旁通流特性实验研究

对CAP1400反应堆的吊篮与围筒旁通流量进行实验研究,研究了不同直径的围筒底板开孔下旁流腔的阻力特性及对应原型堆堆芯压降下的旁流份额。研究结果表明,当围筒底板开孔直径大于等于1.2倍的最小实验测量直径时,旁流腔的流量份额超过了对应原型堆堆芯压降下总流量的0.5%,其余孔径下旁流腔的流量份额均小于对应原型堆堆芯压降下总流量的0.5%。     

散射大厅内中子导管屏蔽计算

中子导管将冷中子束从冷源引出至散射大厅,为保证大厅工作人员的安全,提供低本底实验环境,必须设计相应的屏蔽体进行屏蔽。在已有中子导管屏蔽体初步结构设计方案的条件下,联合McStas、MCNP,采用分段计算的方法对其进行了屏蔽计算,得到了散射大厅内中子导管周围不同位置处的辐射剂量率,验证了中子导管屏蔽体结构设计方案的有效性,为进一步开展工程设计提供了依据。     

竖直圆管内泡状流空泡份额径向分布实验研究

常温常压下,采用光学探针测量方法,对圆管（内径50 mm）内空气 水两相竖直向上泡状流空泡份额的径向分布特性进行了实验研究。结果表明,竖直圆管内泡状流空泡份额的径向分布随气液两相表观流速不同而变化。液相流速较高时空泡份额分布呈“壁峰型”,即中心区域变化平缓,近壁区出现峰值后迅速降低;液相静止时,随气相流速增加,空泡份额增加速度沿径向向外逐渐减小,气相流速较大时分布呈“核峰型”,即空泡份额随径向位置向外呈减小趋势;液相流速较低时分布呈现出过渡型。探针测量面积加权平均空泡份额与通过重位压降得到的空泡份额的相对偏差小于10%。     

Characteristic of Two-phase Slanting Flow in Rod Bundle

Palladium membrane has been studied for sepration and purification of hydrogen isotopes because of its large permeability. In order to consider permeation of mixture of hydrogen isotopes, solubilities of protium and deuterium in palladium were studied in the temperature range of room temperature to 500°C using breakthrough method. It was observed that solubilities were represented by Sieverts' law and that the separation factor of protium-deuterium binary system was different from the isotope effect ratio. The ideal adsorbed solution theory by Myers and Prausnitz can be applied to estimate the separation factor of protium-deuterium binary system in palladium using the isotope effect ratio observed when protium and deuterium are handled independently. The permeation behavior of multi component hydrogen isotopes through palladium membrane is discussed applying observation on solubilities of this work.     

中国工程试验堆堆芯入口流量分配特性实验研究

堆芯入口流量分配研究是新型反应堆设计过程中一项重要的工程验证实验,其结果能为反应堆的热工水力及安全分析提供数据支撑。本文针对中国工程试验堆（CENTER）,采用缩比模型开展了堆芯入口流量分配特性实验研究,在不同工况下获得了模拟燃料组件、铍/铝组件、钴靶组件及控制棒导向管内的流量分配因子。实验结果表明：在本文研究的工况范围中,堆芯中大部分冷却剂流过模拟燃料组件,同类型模拟组件间的流量分配较均匀,最大流量相对偏差在±4%以内。实验入口总流量对流量分配特性几乎没有影响。     

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。