水力驱动控制棒极限落棒热态原理实验

针对控制棒水力驱动系统在摩擦力卡棒和倒置等极限工况下的停堆问题 ,根据控制棒水力驱动系统的工作原理 ,提出了步进缸内腔卸压的解决方法 ,并在 2 0 0MW低温核供热堆控制棒水力驱动系统的 1∶1实验台架上进行了这种方法的热态实验。结果表明 :控制棒的落棒速度明显提高 ,棒外与棒内差压在卸压一定时间后能够达到较高的数值。说明水力驱动控制棒在热态摩擦力卡棒和倒置等极限条件下 ,能够克服一定量的摩擦阻力或能够克服重力插入堆芯。为控制棒水力驱动系统在摩擦力卡棒和倒置等极限工况下的停堆提供了一种可选择的方案     

水力驱动控制棒冷态极限落棒能力分析

为了验证控制棒水力驱动系统在卡棒和倒置等极限工况下的停堆可靠性，在200MW低温核供热堆控制棒水力驱动系统的1：1实验台架上进行了冷态极限落棒实验，通过对实验结果的分析。得到了在发生卡棒事故时控制棒的落棒能力，揭示了落棒机理，建立了正置时控制棒插入堆芯的模型，并用实验数据验证了该模型的正确性，建立了倒置时控制棒插入堆芯的模型，获得了倒置时控制棒的插棒能力。     

水力控制棒驱动系统失压工况的实验研究

利用200MW低温核供热堆水力控制棒驱动系统的1：1实验台架模拟系统失压况，进行控制棒步升，步降，开阀落棒及关泵开阀落棒实验，并与正常工况下的提棒，落棒的实验结果进行比较，实验结果表明：在系统失压工况下，控制棒能正常提棒，落棒系统失压工况下的弹棒，系统压力与压力壳压力具有瞬时跟随特性，未出现控制棒弹棒事故，对实验的失压速率和事故分析得到的失压速率进行了比较，验证了系统具有良好的安全性和可靠性。     

控制棒水压驱动系统落棒减速性能实验研究

控制棒水压驱动系统是清华大学为低温核供热堆发明的新型的内置式控制棒驱动技术,控制棒水力减速部件是水压驱动系统的关键部件之一,通过其对控制棒落棒过程进行减速,在保证落棒时间的前提下,降低控制棒快速落棒过程的冲击力。分析了水力减速部件组成和工作原理,确定了水力减速箱侧壁开孔方案,完成了不同开孔方案工况下控制棒水压驱动系统冷态落棒减速性能实验,在实验结果的基础上对比和分析了不同方案下的落棒减速机理和落棒过程特征参数随开孔方案的变化规律。分析结果表明:随开孔面积的增大,落棒时间逐渐减小,落棒峰值速度逐渐增大。在开孔面积大于0.004 m~2时,随开孔面积的增大,落棒峰值速度增大过程趋于平缓,落棒稳定速度和落棒延迟时间变化不大,控制棒触碰碟簧速度缓慢增大。实验研究成果为控制棒水压驱动系统落棒减速部件的理论建模和设计优化提供了基础。     

控制棒水压驱动系统冷态性能实验研究

控制棒水压驱动系统是清华大学为低温核供热堆NHR200发明的新型的内置式控制棒驱动技术,该驱动系统由水压驱动机构、组合阀、控制棒和缓冲器等组成。控制棒水压驱动系统冷态性能是控制棒步进时间和系统驱动压力选取的基础。本文分析了控制棒水压驱动系统的组成和工作原理,完成了全尺寸控制棒水压驱动系统冷态性能实验,包括水压缸最小落棒压力实验、提升缸带载步进实验和快速落棒实验等。在实验结果的基础上分析了关键特性参数的变化规律和机理。结果表明：最小落棒压力是保持驱动机构销爪正常工作所需的最小驱动压力,其对应于压力时程曲线上峰值波动过程的变化起点;步升和步降过程压力拐点分别对应位移到位点,随着驱动水压的增加,水压缸充压拐点压力逐渐增加,步升时间、充压拐点时间逐渐减少。实验研究成果为控制棒水压驱动系统的设计、优化和工程应用奠定基础。     

控制棒水力驱动系统的落棒理论模型

介绍了控制棒水力驱动系统的实验回路和落棒原理 ,在合理简化、假设的基础上建立了该系统的落棒理论模型 ,并进行了准确的数学描述 ;通过对模型计算结果与实验结果进行比较分析 ,论证了该模型的合理可行性 ,为进一步的分析研究及改进工作建立了理论依据     

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。     

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不产生弹棒事故的实验研究

控制棒水力驱动系统是一种新型的控制棒驱动机构，它整体封装入压力人与堆习 体化结构设计。本文介绍了由压力筒、水力步进缸、加热器、泵及其设备组成的实验因路和测量系统在高温、高压条件睛压力筒失夺时控制棒的棒位测量实验。实验结果表明，控制棒水力驱动在压力壳失压工况下不产生弹棒事故，系统具有固有安全特性。     

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。     

Seismic Analysis of Hydraulic Control Rod Driving System

A simplified mathematical model was developed for the Hydraulic Control Rod Driving System (HCRDS) of a 200 MW nuclear heating reactor, which incorporated the design of its chamfer-hole step cylinder, to analyze its seismic response characteristics. The control rod motion was analyzed for different sine-wave vibration loadings on platform vibrator. The vibration frequency domain and the minimum acceleration amplitude of the control rod needed to cause the control rod to step to its next setting were compared with the design acceleration amplitude spectrum. The system design was found to be safety within the calculated limits. The safety margin increased with increasing frequency.     

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。     

水压驱动控制棒减速性能研究

控制棒水压驱动线是一种新型的内置式控制棒驱动技术,控制棒水力减速装置是水压驱动线的关键部件之一,通过水力减速片和减速筒体的配合对控制棒进行减速,降低快速落棒末端的冲击速度,避免控制棒的变形和损坏。完成了水压驱动线快速落棒减速实验,对减速过程机理进行了分析,在此基础上建立了水压驱动线快速落棒减速理论模型,理论模型的求解结果与实验结果符合很好,从而验证了理论模型的正确性。通过该模型对热态工况下水压驱动线的快速落棒性能进行了分析,为控制棒水压驱动线减速环节的设计和优化奠定了基础。