核汽轮机分离级轴向间隙内湿度场的数值计算

本文介绍了核汽轮机分离级喷嘴叶片与工作叶片之间轴向间隙内的两相流数学模型，采用两相耦合算法进行数值求解，得到了轴向间隙间的湿度分布，并讨论了轴向间隙的分离特性。     

板壁水膜波动流动数值研究

板壁水膜流动特性是影响水膜二次携带的主要因素之一.通过数值方法对某一规格板壁表面水膜波动流动特性进行研究.在对水膜表面进行受力分析的基础上,得出了水膜自由表面的动力学边界条件,建立了板壁水膜波动流动的数学模型.连续性方程采用中心差分格式,动量方程采用迎风和中心差分混合的偏心差分格式,采用Simple算法对板壁水膜波动流动方程进行了求解,采用流体界面追踪法(VOF:Volume-of-Fluid)方法对水膜自由表面进行模拟追踪.计算结果表明,水膜在板壁中部的波动比其它部位剧烈,另外也发现入口扰动频率对水膜波动的影响程度要大于扰动振幅对水膜波动的影响.     

平板降膜流动统计规律的实验研究

在WABREC实验台架上,对水膜雷诺数在50～900的范围、水膜垂直流下平板的流动特性进行实验研究,重点讨论平板降膜的膜厚、膜厚的概率密度函数和降膜的表面波动速度的统计规律.实验结果表明,水膜厚度存在两个明显的转捩点,水膜的平均厚度大于水膜层流底层的厚度,水膜厚度实验数据与理论关系式以及其他实验的结果吻合较好.     

波型板分离器竖直板壁水膜流动研究

波型板分离器板壁的水膜流动特性影响分离器内二次水滴的生成．采用数值方法对波型板分离器板壁水膜流动特性进行研究,通过分析波型板板壁水膜流动的特点,并对流动水膜进行合理的假设和简化,建立了波型板板壁水膜流动的物理模型和数学模型。采用有限容积法．对流项采用二阶迎风格式,扩散项采用中心差分格式,对控制方程进行离散,采用ADI（Alternating—Direction Implicit）方法对离散方程进行求解数值研究得出在主流汽体横掠波型板汽水分离器竖直板壁情况下,板壁水膜厚度、平均速度等参数与汽流流动速度和沉降率之间的关系。     

竖直平板水膜表面波演化行为实验研究

设计与搭建了大尺寸水膜稳定性实验台,并进行了竖直平板上降水膜表面波过程参数演化实验。实验中水膜Re的范围为300~1 350。借助高频电容式水膜测厚仪和高速摄像仪等测量设备对水膜表面波速率、波长、频率等参数随平板沿程位移增加的演化行为进行了测量与分析。实验结果表明：中低水膜Re条件下表面波运动速率、波长和频率与沿程位移弱相关;同时,在仔细观察整个小波交融现象演化过程的基础上,对小波交融特征进行了总结。     

平板过冷流体降膜流动传热特性的数值研究

本文采用电容探针和高速摄像对沿大平板垂直下降液膜的表面波进行了实验测量。根据实验数据对两种典型的波形建立模型。数值计算假设降膜表面波形状不变,且忽略空气对降膜表面的剪应力,对过冷降膜表面波内部的流动和传热特性进行了计算。研究表明：表面波内部液膜的二次涡流对过冷降膜的换热有重要影响。而大波幅的表面波对于换热的增强主要由两方面的效应构成：表面波内部的对流和二次涡流;二次涡流携带大量质能,从而对等效膜厚的减小作用。     

核主泵空化过渡过程水动力特性研究

采用流场分析软件ANSYS CFX对核主泵在不同空化工况下的水动力特性进行数值模拟分析,利用Morlet小波变换和快速傅里叶变换对相应数据进行处理分析。结果表明：气体含量随压力的降低或时间的增加呈现出指数变化规律。在空化初生工况,核主泵扬程脉动频率以低频为主,叶轮流道内的压力脉动的主频仍以转频为主,而空化产生的压力脉动对主频的影响不明显。随着空化的发展,空化所诱发的压力脉动对主频、次主频及脉动幅值的影响越来越大,其扬程脉动频率以低频脉动为主。空化严重工况时,扬程脉动频率以无规律变化的脉动高频为主,同时包含近乎规律变化的脉动低频。     

用于压水堆核电站的核供热汽轮机

核供热汽轮机的机型以抽汽式汽轮机为好,其抽汽调整压力的调节范围应尽可能宽一些。其高压缸的配汽机构可以采用较简单的节流调节方式;中压部份可以采用喷嘴组配汽方式。     

可变角度大平板降膜流动特性的实验研究

本文进行可转动平板降膜流动特性的实验研究,特别是探索不同雷诺数下水膜厚度的变化规律。实验中应用光学共焦探头测量水膜厚度,十字激光定位仪测量水膜覆盖宽度。根据不同平板角度的实验结果,得到膜厚最佳拟合公式,并且与其他相关公式进行比较分析。覆盖率的研究结果表明,水膜在达到临界膜厚后,流量增加只会使覆盖率增大而厚度基本不变,这与相关理论研究得到比较一致的结果。此外,还进行不同平板倾角的覆盖率变化规律的研究。     

小容积流量下船用核湿汽轮机末级流场稳定性分析

采用Bladegen软件对核湿汽轮机末级扭叶片进行参数化建模,并基于Turbogrid软件完成复杂扭叶片单流道的准确建模和网格划分;采用CFX软件对变容积流量工况下的核湿汽轮机末级进行全三维定常数计算及分析。结果表明,核湿汽轮机末级通流域内的流动稳定性随相对容积流量的减小而逐渐下降;级内蒸汽流动较为复杂,70%~85%叶高区域处的流场紊乱度最大且稳定性最差。本研究为该型核湿汽轮机的结构和叶型优化提供借鉴意义。      

核动力汽轮机分离级研究

研究了分离级的方案，分析了其分离效率、损失和工程可行性，结论认为：分离级有较高的分离效率，可代替外置式汽水分离器实现船用机组的单缸设计，其结构简单、造价低、运行可靠。     

核动力装置蒸汽发生器数值模拟计算

建立了一个合理完善的核动力装置蒸汽发生器动态特性分析数学模型，并运用Ｇｅａｒ方法对此模型求解。研制了用于核动力装置蒸汽发生器稳定运行及扰动和事故工况下动态数值模拟的安全分析程序。运用此程序对秦山核电厂蒸汽发生器失去给水的事故进行了计算，所得结果与大型程序ＲＥＬＡＰ－５计算结果符合较好，并对蒸汽发生器几种不同扰动序列的计算结果进行了理论分析。     

一体化反应堆蒸汽发生器内两相流密度波型脉动的预报模型

一体化反应堆由于其固有优越的安全性和广泛用途，受到许多国家的重视。解决两相流脉动问题是发展一体化反应堆的关键技术之一。本文利用两相流动的变密度模型，建立了一体化反应堆蒸汽发生器并联管内高压汽水两相流密度波型脉动的控制方程，运用小扰动线性化方法及拉普拉斯变换和自动控制理论的稳定性判据，提出了系统发生密度波型脉动的预报模型。利用模型，计算了系统发生脉动的界限热流密度，并分析了有关参数对脉动界限的影响，结果与试验符合较好，可用于实际蒸汽发生器的设计     

核电厂蒸汽管道中水团冲击（水锤）的分析

蒸汽管道中夹带有水，可能会产生严重的水锤现象，以致造成管道或管道部件以及其约束件的损坏或丧失功能，对核电厂的安全运行是一个潜在的危害因素。提供了一种描述蒸汽管中水团的形成过程和水团对管道冲击力的计算方法，并给出了一个计算实例。     

气液脉冲流体在管道—容器—管道组合管路中的运动特性的研究

根据脉冲流体运动微分方程和谐和分析原理,推导出了气液脉冲流体在管道—容器—管道组合管路中的运动特性方程组及其传递系数方程组,并进行了数值模拟,模拟结果与实验结果基本吻合。     

关于先进核能系统的嬗变能力

就中子经济性对不同类型先进核能系统的嬗变能力进行初步分析和比较。     

卧式螺旋管式蒸汽发生器管内沸腾传热恶化的实验研究

报道了在高压汽水回路上进行的卧式螺旋管式蒸汽发生器管内沸腾传热恶化特性的实验结果，并对实验参数范围内出现的传热恶化进行了分类；分析和研究了出现恶化的条件及机理；给出了传热恶化时的热负荷关系式。     

高温气冷堆蒸汽发生器两相流不稳定性预报

论述了蒸汽发生器立式上升流动螺旋管内高压汽－水两相流不稳定性试验研究。研究结果表明，螺旋管中存在压力降型、密度波型和热力型脉动。采用无因次分析法得到了预测系统稳定的经验关系式，并得到了判断系统稳定性的界限图。同时对蒸汽发生器立式下降流动螺旋管与立式上升流动螺旋管的不稳定性进行了比较。最后对实际蒸汽发生器两相流不稳定性进行了预报。     

北京大学4.5MV静电加速器中子实验室建设及实验测量的进展

扼要地介绍了北京大学中子实验室的主要设备、４．５ＭＶ静电加速器及中子核数据实验测量的研究进展概况。     

金属铀在氢氧化钠溶液中阳极氧化膜的XPS特性研究

采用X射线光电子能谱法（XPS）研究了金属铀在0．8mol/L NaOH溶液中阳极氧化膜的组成。结果表明，在本实验条件下，金属铀表面的阳极氧化膜主要由UO3和少量UO2 x组成；在超真空条件下，氧化膜中的部分 UO3逐渐还原成UO2 x。