5MW THR控制棒水力驱动系统安全分析与评价

5MW THR 采用新型的控制棒水力驱动系统,本文对系统的安全特性进行了全面分析。由于该系统的设计是以非能动系统为基础,并实现了传动、导向一体化,故该系统具有可靠的固有安全特性,在任何失效事故下,都能保证反应堆安全停堆。     

10MW高温气冷堆控制棒反应性当量计算

介绍了１０ＭＷ高温气冷堆位于反射层中的控制棒反应性当量的计算方法。用ＧＡＭ和ＴＨＥＲＭＯＳ程序分别产生堆芯、反射层、硼碳砖及控制组成的超热群和热群截面。用二离散纵标法程序ＳＮ在坐标系下作控制棒详细结构模型计算,同时考虑空间和能谱疚发通量权重归并控制棒区（包括控制棒、空隙及石墨反射层的整个圆环）的均匀化截面。用有奶差分程序ＣＩＴＡＴＩＯＮ在（ｒ,ｚ）坐标系下计算了全堆控制棒全插和全提情况下的Ｋｅｆｆ     

基于反应性温度系数的金属型脉冲堆波形计算

金属型脉冲堆的反应性反馈效应主要由热膨胀引起,本文在反应性温度系数的基础上建立了波形计算方法,该方法由蒙特卡罗中子输运程序、热力学计算程序和点堆方程3部分组成。首先由三维中子输运程序和热力学计算程序计算出热功率和反应性的耦合关系,然后将耦合关系代入点堆方程,即可求解出波形。采用该方法计算了Lady Godiva的波形,计算结果与LANL的实验结果一致。     

5MW核供热堆水力驱动控制棒逻辑控制系统

介绍了５ＭＷ核供热堆水力驱动控制棒逻辑控制系统的功能与特点，以及提高系统可用性和安全性的技术措施。本系统与控制棒水力传动机械相匹配，构成完整的控制系统，用来完成堆的反应性控制。其性能稳定可靠、抗干扰能力强。成功地用于５ＭＷ供热堆，并满足其运行的要求。     

5MW THR控制棒水力驱动系统的设计及实验研究

控制棒水力驱动系统是不同于一般水动力堆使用的电磁-机械式传动系统的新型传动装置。它以反应堆冷却剂(水)为工作介质,经泵加压后,注入安装在压力壳内的水力步进缸,通过流量来控制水力步进缸外套作步进式运动,拖动与之相联的中子吸收元件。5MW HTR 是世界上首座使用这种传动的反应堆。采用该传动是为得到更好的安全特性,更可靠的驱动特性和良好的经济性。     

控制棒水力驱动系统的设计和研究

分析了２００ＭＷ核供热堆控制棒水力驱动系统的设计特点;系统中主要设备的设计特点及特性;旁路自调节结构的设计及其高温下的补偿作用以及系统温度特性的实验结果。经对实验结果的分析表明：ＨＤＳＣＲ和各设备的设计合理,运行可靠;各设备的设计不仅降低了设备的加工难度及安装难度,而且改善了系统的温度特性;系统安全能满足２００ＭＷ核供热堆对控制棒驱动机构的要求。     

控制棒水力驱动系统失效落棒的故障树分析

动力堆的年非计划停堆次数是衡量其运行性能的一个重要指标。控制棒水力驱动系统是核供热堆的关键系统之一 ,其运行失效将直接导致供热堆的非计划停堆。运用故障树分析的方法 ,建立以“控制棒非计划下落”为顶事件的故障树 ,分析计算系统各组成单元失效造成控制棒下落、引起非计划停堆顶事件的发生概率 ,并从提高系统运行可靠性的角度出发 ,根据故障树分析的结果 ,提出设计改进意见。     

低温供热堆控制棒的棒位优化

经对低温供热堆的部分物理特点分析,提出了控制棒棒位优化。即根据该堆的物理特点,将堆芯内各燃料元件组件在全炉内最大功率的平均值作为优化的目标函数,并通过动态规划的方法,在多阶段的优化过程中得以实现目标函数极小,效果较好。     

微扰法计算金属型脉冲堆的温度系数

采用蒙特卡罗中子输运程序计算小块燃料对金属型脉冲堆反应性的微扰系数,以质量逐渐减少的方式逐步逼近到线性范围内,获得满足一阶微扰近似条件的质量变化范围,逐点计算了微扰系数函数。然后采用ANSYS有限元程序计算了不同温度下的热膨胀,获得了膨胀后的位移分布。由微扰系数函数和位移分布获得了不同温度下的反应性,建立了基于微扰法的脉冲堆温度系数计算方法。计算得到了球形和柱形装置在脉冲状态和稳态的反应性温度系数。     

CFBR-II堆反应性温度效应分析

根据单群微扰理论分析了CFBR-II堆反应性温度效应,给出了CFBR-II堆在稳态和脉冲两种运行工况下的反应性温度系数的理论计算公式,分析和讨论了影响CFBR-II堆反应性温度系数的各种因素.结果表明:CFBR-II堆稳态和脉冲反应性温度系数均为负值,其值各不相等;CFBR-II堆稳态反应性温度系数取决于堆体的结构尺寸及材料组成、堆体各部件之问以及堆体与堆外环境之间的换热条件,与稳态运行功率无关;堆脉冲反应性温度系数在整个脉冲过程中近似为常数,其值取决于堆体的结构尺寸及材料组成.     

数字模拟棒位探测器的研究

提出了一种结构简单、工作可靠、测量精度较高的控制棒棒位探测器－－数字模拟棒位探测器。该探测器由两个反饶串接的长电感线圈，两个短电感编码线圈与一根编码芯棒组成，其中，编码芯棒由一段导磁衔铁与一段非导磁材料组成。当编码芯棒在线圈中央轴向运行时，初级线圈上输入的交变励磁信号必在次级线圈上产生交变的感应信号，通过接收这些线圈的输出信号并进行处理从而判断控制棒在堆内的运行位置。实验结果表明：本数字模拟棒位探     

槽孔式水力驱动控制棒槽孔阻力系数实验研究

对槽孔式水力驱动控制棒槽对孔阻力系数进行了大量实验研究,获得了槽孔式水力驱动控制棒槽对孔阻力系数和其随槽对孔位移的变化规律,分析了槽对孔阻力系数与控制棒槽对孔结构参数之间的关系。结果表明：随槽对孔位移的增加,槽对孔阻力系数从某一较大的定值迅速降低到某一较小的定值,然后再迅速反回到初始的定值,形成一个对称的宽幅波谷;槽高使阻力系数曲线波谷幅宽发生变化,也使完全不重合段的阻力系数发生变化;随内套孔径的增大,阻力系数有所降低,其对阻力系数的影响也进一步减弱。孔径增大到一定程度,阻力系数基本不受孔径参数的影响。     

冲击载荷下核动力船只控制棒的动态响应研究

对于核动力船只,当受到冲击载荷作用时,尤其是沿竖直方向的冲击载荷作用时,反应堆的控制棒会产生一定的位移,改变反应堆的反应性,影响反应堆的正常运行,进而会影响到船只的正常航行。在此,通过建立合理的计算模型,研究了核动力船只仅受竖直方向冲击载荷作用时控制棒的位移与加速度的响应情况,并给出了反应堆基频与载荷作用时间对控制棒位移响应的影响情况。     

HFETR控制棒价值刻度实验

介绍了用数字反应性仪落棒法测量高量工程试验堆第４９－１炉额定装载下的控制棒价值、停堆深度,并给出了相应的测量结果及手动棒和自动俸的相对价值曲线。     

水力控制棒驱动系统的步进过程基本理论模型

从理论角度深入阐述,解释水力控制棒驱动系统这一新技术的工作机理,为进一步的分析,研究工作及推广应用该系统建立理论基础。文章介绍了水力控制棒驱动系统的工作原理,在合理简化,假设的基础上建立了水力控制棒驱动系统步进过程的理论模型,并给出了其相应的数学描述,针对几种实际工况进行了计算,并与实验结果进行比较,结果表明,理论计算结果与实验结果相吻合,验证了该模型的合理性和可行性。     

HTR-10控制棒和吸收球反应性当量测量实验

介绍了10MW高温气冷实验堆（HTR－10）在零功率物理试验阶段所做的控制棒反应性当时测量和吸收球反应性当量测量实验,并给出了实验结果。     

HR-200 MW槽孔式水力驱动控制棒阻力系数的计算

针对HR 2 0 0MW槽孔式水力驱动控制棒槽对孔处的阻力系数 ,在总结阻力系数经验公式的基础上 ,建立计算模型 ,推导出阻力系数公式 ,并进行了理论分析。分析结果表明 :阻力系数随槽与孔重合面积的增大而减小 ;步进缸内孔越大 ,阻力系数越小 ,但内孔增大到一定的值后 ,阻力系数趋近于某一个定值。为HR 2 0 0MW的工程设计奠定了理论分析基础