ESPRESSO钠回路管道的应力分析和计算

由意大利引入ESPRESSO钠回路是为意大利的PEC快堆进行燃料元件考验和热冲击试验而建造的,该台架的寿命和性能已不是原始设计值。同时由于是高温设施,经过拆卸和重新安装,特别是焊接的质量和检验的标准不同,对设备的安全运行均有重要影响。本工作对ESPRESSO钠回路管道应力进行分析和计算,判断回路管道的应力分布水平,最终通过调整恒力吊架来保证回路的运行安全。     

环形通道内液态金属钠沸腾两相传热特性实验研究

对环形通道内液态金属钠沸腾两相流动特性进行了实验研究。实验中,系统压力为3.6~110.0kPa,热流密度为11~600kW·m~(-2),流速为0.02~0.45m·s~(-1)。实验结果表明,液态金属钠沸腾传热系数与壁面热流密度和系统压力有强烈关系,而与入口过冷度和质量流速无关。在本文实验数据基础上,拟合得到了计算液态金属钠沸腾两相传热系数的关系式,通过与各组实验数据间的比较,证明本文关系式适用于计算环形通道内液态金属钠沸腾两相传热系数。     

液态金属传热试验回路管道系统的应力分析和计算

该试验回路工质为液态金属，额定运行工况下，回路热段的运行温度为600℃，冷段运行温度为400℃。在两种特定流程的运行情况下，热段运行温度为600℃，而冷段运行温度为500℃。计算压力为0．5MPa。管道材料全部为316不锈钢。     

环形通道内液态金属钠沸腾两相流动特性实验研究

对环形通道内液态金属钠沸腾两相流动特性进行了实验研究。实验中质量流速G≤2 000kg·m-2·s-1,系统压力p≤0.1 MPa,热流密度q≤550kW·m-2。两相流动摩擦压降通过在相同质量流量的单相流动摩擦阻力系数的基础上引入两相摩擦倍增因子来考虑两相的影响。实验结果表明:环形通道内液态金属钠两相摩擦倍增因子随Martinelli参数的增大有减小趋势。综合本文实验数据、Lurie等的实验数据以及Kaiser等的棒束实验数据,拟合得到了计算液态金属钠沸腾两相流动摩擦倍增因子的关系式。计算了本文拟合得到的关系式与各组实验数据间的相对标准偏差(RSD),表明本文关系式适用于计算环形通道内液态金属钠沸腾两相流动特性。     

中国实验快堆堆容器应力强度计算与评定

概述了中国实验快堆（CEFR）堆容器应力强度的计算与评定过程，重点介绍了在计算与评定中遇到的等效热民率、温度场热应力计算、热冲击计算、套管接管力旋加及复杂结构的粗细网格过渡等设计中需解决的问题。计算与评定结果表明：CEFR堆容器的应力强度满足《ASME规范》和《核电厂抗震设计规范》（GB50267－95）要求。     

基于流固耦合的铅铋回路冷却器应力分析

基于流固耦合的方法对KYLIN-II液态铅铋回路中的冷却器进行了应力分析与强度评定.首先在ANSYS Fluent中进行计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)分析,获得了冷却器中准确的温度分布;然后将冷却器的温度以热载荷的形式导入ANSYS Mechanical软件中,并考虑流体的静压载荷,设计了两种不同工况,开展冷却器结构静力分析;最后基于JB 4732-95标准对计算结果进行应力分类和强度评定.结果表明,换热管与管壳连接处存在应力集中现象,但结构仍然满足强度要求,冷却器的结构设计方案合理、可行.     

中国液态金属锂铅实验回路DRAGON-ⅣMHD实验段设计与分析

锂铅实验回路是研究液态金属锂铅包层关键技术问题的必备装置,MHD(Magneto Hydro Dynamic)实验是探究液态金属在聚变强磁场环境下流动特性的重要环节.本文结合聚变堆锂铅包层设计特点和实际的工程可行性,设计了中国高温多功能液态金属锂铅实验回路DRAGON-Ⅳ中的MHD实验段.初步结果表明MHD实验段设计方案的合理性,能够满足回路的设计原则和要求.     

稳压器波动管热分层应力强度可靠性分析

稳压器波动管热分层现象可能影响核电厂的安全运行。为了充分研究稳压器波动管几何、材料和热分层现象的随机性,准确地对波动管进行可靠性评估,将ANSYS程序和蒙特卡罗程序相结合的方法引入波动管热分层模型的计算中。以概率论为基础,利用ANSYS程序中的可靠性模块对波动管模型进行随机抽样分析,求出在一定置信度下的可靠度曲线,幵对输出随机变量的灵敏度和抽样过程进行了分析,求得对结果影响最大的因素。结果表明,计算模型可以有效地反映波动管热分层的实际情况,为波动管结构可靠性分析提供参考。     

16 CEFR二回路水锤分析

CEFR以液态钠作为一、二回路冷却剂。二回路蒸汽发生器泄漏发生钠水反应会在二回路系统中引起水锤，水锤事故可以引起管道的甩摆，拉断管道支撑，使管道破裂，甚至直接造成核电厂事故停堆。因此，水锤是CEFR设计和安全分析中的一个重要问题。     

超临界水冷堆燃料性能验证实验回路的冷却剂丧失事故分析

超临界水冷堆燃料性能验证实验（SCWR-FQT）将对1个小型燃料组件在超临界水环境下进行堆内性能测试。本工作应用修改过的ATHLET程序对包含该燃料组件的超临界水冷实验回路进行建模,并对其冷却剂管道破口导致的失水事故进行分析计算。计算结果表明,现有安全系统设计基本能保证在这些事故情况下维持燃料棒实验段的有效冷却。结果显示,修改过的ATHLET程序对超临界水冷系统的模拟具有良好的适用性。     

10MW高温气冷堆热气导管高温性能试验

水平布置的同轴双层热气导管在１０ＭＷ在高温气冷实验反应堆中是连接堆芯和蒸汽发生器的重要部件， 外分别流过高温和低温氦气，在氦气工程试验回路上进行了热气导管热工性能试验，使用氦气介质，在３．０ＭＰａ，９５０℃温度下连续运行时间超过９８ｈ，ｄ３．０ＭＰａ７００℃以上温度条件下的热运行时间超过３５０ｈ，还在０．１－３．４ＭＰａ压力范围内进行了２０闪压力循环；在１００－９５０℃范围内，进行了１８次温度循     

中国实验快堆一回路热工水力稳态计算程序开发

针对中国实验快堆(CEFR)的具体结构和稳态运行特点,利用Fortran语言开发了CEFR一回路热工水力稳态计算程序。重点开发了有关钠的多种物性的子程序、适应不同工况的钠的流动与换热计算子程序,并对关系式进行了对比分析,最后建立了稳态计算模型并开发了程序。在此基础上,对CEFR的一回路系统在满功率下的稳态热工水力特性进行了计算分析,所获得的结果同设计参数吻合,证明了所开发的子程序及稳态程序的正确性。     

液钠沸腾两相流流型与临界热流密度(CHF)机理实验研究

通过大量的液态金属钠临界热流密度 (CHF)的实验研究 ,结合液钠两相传热流动特性及液钠的物性特点 ,分析了起始沸腾流型 ,泡状流 ,块状流 ,环状流和双向环状流的热工水力特性 ;并从实验结果出发 ,深入分析了液钠发生临界热流密度时的气泡爆炸和液膜撕裂或局部蒸干的两种传热恶化机理     

我国高温气冷堆的发展

模块化高温气冷堆具有的固有安全特性、建造周期短和相处容量小等优势正好符合电力系统非管制化（Ｄｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）发展趋势对于发电厂的要求,清华大学核能设计研究院正在建造一座１０ＭＷ高温气冷实验堆。本文着重分析了高温气冷堆的安全特性和提高发电效率的氦循环方式。     

反应堆堆芯容器在泄压冲击波作用下的应力分析

１０ＭＷ高温气冷堆是新一代的模块式高温气冷堆。为了分析其堆芯容器在大破口事故下的安全特性,本文研究了堆芯容器在破口泄压冲击波作用下的动态行为,给出了堆芯容器内外两侧的压差瞬变,以及堆芯容器内的应力瞬变,这些数据可为堆芯容器的安全分析和安全设计提供依据。     

高温气冷堆甲烷蒸汽重整制氢系统中蒸汽重整器的数值分析

为了对高温气冷堆甲烷蒸汽重整制氢系统中氦气加热的蒸汽重整器的性能进行定量化的分析,基于一维拟均相模型建立了一个动态的数学模型,开发了相应的计算程序.利用日本原子能研究院的实验结果进行了稳态下的模型验证与计算分析.研究表明:稳态的计算与实验结果吻合较好;化学反应速度不是影响性能的主要因素;相对光滑管,中心管采用肋片管使蒸汽重整器性能有明显的提高.     

Experimental and Analytical Investigation of the Fast Reactor Passive Shutdown System: LIM

To enhance the inherent safety of the fast reactors, the lithium injection module (LIM) is proposed for inherent ultimate shutdown instead of conventional scram rod. LIM is composed of a refractory metal envelope in which 95% enriched ⁶Li is enclosed. In case the core outlet temperature exceeds the melting point of the freeze seal, ⁶Li is injected by a pneumatic mechanism from the top to bottom chamber to achieve negative reactivity insertion. This concept is attractive because the actuator has no moving parts and depends on the reliable physical property. In this paper, experimental and analytical verification of the LIM performance are presented. Real-time monitoring of LIM during reactor operation has been discussed as well.     

PANAMA程序及其在10MW高温气冷实验堆安全分析中的应用

ＰＡＮＡＭＡ程序是德国在高温气冷堆安全研究中开发的一个实用程序，可以用来计算ＴＲＩＳＯ－包覆燃料颗粒在事故条件下的破损率，本文简介ＰＡＮＡＭＡ模型，着重开发了ＰＡＮＡＭＡ程序中ＳｉＣ压力容器失效模式，并利用１０ＭＷ高温气冷实验堆（ＨＴＲ－１）包覆燃料颗粒的设计参数，计算了燃耗，温度，核芯直径以及各包覆层厚度对颗粒破损率的影响，结果分析表明破损率阻燃耗，温度和核志直径的增大面而增长较快，对缓冲层和Ｓ     

10 MW高温气冷堆反应堆压力容器的出厂水压试验

根据ASME规范第Ⅲ卷NB－6200节的规定,对10MW高温气冷堆压力容器的水压试验要求、试验过程、试验结果及评价进行了叙述。用清华大学核能技术设计研究院研制的液压张拉机对主螺栓实施了合理及有效的张拉,对压力容器进行了应变和不变形测量,取得了反应堆压力容器水压试验的圆满成功。     

The design and utilization of a high-temperature helium loop and other facilities for the study of advanced gas-cooled reactors in the Czech Republic

This paper focuses on the research infrastructure of advanced gas cooled reactors in the Czech Republic, particularly on the high-temperature helium loop HTHL, which is a unique facility of its kind. HTHL is intended mainly for testing structural materials. It also can be used to research technologies relating to helium coolant. The maximum temperature and pressure that can be used within the specimen testing space are 900 °C and 7 MPa, respectively, and the maximum gas flow rate in the main loop is 38 kg/hr. Originally, the equipment was envisaged as a device for corrosion tests of materials in the reactor LVR-15 but, according to current plans, a different equipment will be built for this purpose within the frame of the SUSEN project. At the same time, an additional helium loop (S-Allegro) will be built to test selected components of advanced gas-cooled reactors.