非线性动力学理论在反应堆噪声分析中的应用研究

利用非线性动力学理论,给出了反应堆噪声功率振荡的非线性特性的差别方法,并对实际信号进行了处理。结果表明热态模拟运行时,反应堆的功率振荡易发生Hopf分叉,圆周形吸引子是存在的,随机噪声会对维数产生较大的干扰,但基本未改变吸引子的形状。该方法对反应堆的详细分析有一定的实际意义。     

用小波非线性阈值滤波法检测反应堆松动件冲击信号

在分析反应堆松动部件冲击信号噪声基本特征基础上，利用小波非线性圃值滤波方法对冲击信号的提取进行了研究。结果表明：利用小波非线性阈值滤波方法能较好地检测在随机噪声下的冲击信号，并能保持信号的波形基本不变。     

基于自适应AR模型的核电站松动件报警方法

为能快速准确地检测到核电站一回路零部件的松动或脱落,提出1种基于自适应AR（auto-regressive）模型的松动件报警方法。该方法利用自适应AR模型跟踪一回路中背景噪声的变化,先对信号进行白化处理,再计算白化后信号的短时均方根（RMS）,设置RMS动态阈值实现报警。采用秦山核电站一号机组背景噪声和松动件碰撞信号叠加进行了仿真试验,结果表明,该方法能够在低信噪比和噪声复杂变化的条件下快速检测出松动件碰撞信号。     

基于SOPC的反应堆报警单元设计

以Altera公司的Nios II软核处理器为核心,完成了反应堆嵌入式报警单元的设计.设计中运用了可编程片上系统(SOPC)技术,以Cyclone系列现场可编程逻辑阵列(FPGA)为数字平台,将微处理器、定时器、串口、同步动态存储器(SDRAM)等I/O接口控制器软核集中在一片FPGA上.串口通过智能协议转换器CAN232MB接入控制器局域网现场总线(CAN-bus).报警单元具备声光报警、语音报警以及通讯、虚拟光字牌显示等功能,满足使用需求.     

基于中子倍增理论的反应堆物理启动分析

基于中子倍增理论,建立反应堆物理启动模型,对步距提棒过程进行数值模拟,并将计算结果与中子动力学方程的解进行对比;在此基础上,系统地分析次临界深度、提棒速度和提棒持续时间等因素对物理启动的影响。结果表明,在物理启动时需要特别注意反应堆的次临界深度。本文所得结论对反应堆的安全分析和控制运行有一定的理论意义和参考价值。     

基于盲源分离算法的压水堆松动件信号提取方法

压水堆一回路松动件状态监测系统的关键环节在于如何从复杂背景噪声中提取松动件冲击信号。利用基于最大信噪比的盲源分离算法,将压水堆背景噪声和松动件冲击信号从观测到的混合信号中分离,并利用相似系数对该算法的分离效果进行了评估。根据该算法,当分离信号之间关系均独立时,信噪比函数取得最大值。研究结果表明,该算法可高效、准确地实现压水堆一回路松动件冲击信号和背景噪声信号的分离。     

基于RESYS程序的TOPAZ-Ⅱ反应堆系统模拟

本文使用C++语言开发了面向先进核反应堆的通用反应堆系统分析程序RESYS,在该程序的基础上建立了热离子核反应堆电源TOPAZ-Ⅱ的模型,并对其启动瞬态和稳态工况进行了模拟。建立的TOPAZ-Ⅱ反应堆系统模型包括反应堆堆芯热工模型、热离子静态热电转换系统模型、热排放辐射散热器模型。铯热离子转换器电流密度使用Rasor模型,并使用6组缓发中子点堆动力学模型计算反应堆堆芯裂变功率随时间的变化,考虑各结构部件对反应性的影响。计算得到的稳态电功率输出与TITAM程序的计算结果较为一致,反应堆系统热电转换效率为5.04%。计算结果验证了所开发的RESYS程序以及建立的TOPAZ-Ⅱ系统模型的正确性。     

基于顺序控制技术的反应堆自动启动系统

在深入分析反应堆启动过程各项技术操作的基础上,提出利用顺序控制技术实现反应堆自动启动的构想.对基于顺序控制技术的反应堆自动启动系统的设计思路、层次结构、系统组成和系统设计的关键技术进行了研究,并初步进行了系统设计.所设计的顺序控制系统能够实现反应堆的自动启动,减轻运行人员工作负担,从而提高了反应堆启动运行的安全性和经济性.     

基于数字化反应堆物理计算程序SHARK的一步法输运计算方法研究

为建立基于数字化反应堆技术的新一代反应堆物理计算方法,实现数字化反应堆高保真建模、高分辨率高精度计算,基于数字化反应堆物理计算程序SHARK,开展了一步法输运计算方法研究,建立并比较了二维/一维方法及准三维特征线输运方法;基于空间区域分解及粗网有限差分(CMFD)的大规模并行加速技术,实现了棒状堆芯及板状堆芯的全堆规模一步法输运计算。数值结果与蒙特卡罗程序基准解相比,特征值偏差小于100pcm(1pcm=10^-5),最大棒功率、板功率偏差小于3%,验证了SHARK程序一步法输运计算方法具有良好计算精度,能够适用于棒状、板状堆芯等多应用场景。     

基于粒子群的反应堆控制系统优化

反应堆控制系统(RRC)设计是反应堆设计技术的重要领域之一。本文针对反应堆控制系统参数优化问题,阐明了现有的工程优化方法以及其不足之处,提出了粒子群优化的新方法,并对新方法在工程使用中遇到的技术细节进行了研究,最后以稳压器压力控制系统优化为例进行了验证与对比工作。     

基于虚拟仪器的核电站松脱部件监测系统

采用LabVIEW为开发平台,集虚拟仪器技术、设备组态图形化技术和数据库管理技术于一体,实现了反应堆压力容器和蒸汽发生器松脱部件的在线实时监测.该监测系统在核反应堆松脱部件模拟试验装置上进行了试验验证,实现了松脱部件监测的基本功能.     

核电厂松脱部件报警案例分析

针对某核电机组在大修热试阶段多次出现松脱部件报警的现象,在关键位置临时安装探头实施了现场试验,通过分析撞击信号阵发波到达传感器的时差对采集试验数据进行定位分析。结果表明,松脱部件报警事件的起源与核电机组热试相关状态改变有关;报警触发源位于主管道冷段上(距离压力容器入口1m处),事件是由于该位置的甩击限制器自发或间接将信号传导至主管道所导致的。此报警事件的成功诊断,不仅解决了工程实际问题,而且对现有松脱部件监测系统探测区间的完善具有重要意义。     

5MW核供热堆报警系统的改进

采用欧姆龙可编程控制器改进5MW核供热堆报警系统,克服了原报警系统元器件老化、工作不可靠、功能不够完善的缺陷,提高了报警系统的可靠性和报警功能,改善堆运行的安全性和可靠性。     

长寿期供热堆外围组件方案研究

长寿期供热堆LNHR(long-cycle nuclear heating reactor)是在200 MW核供热堆NHR-200基础上发展起来的,是以长寿期、高燃耗、低废物量、低温低压为特征的核反应堆.LNHR的最大特点是循环寿期长达13.9 a,整炉换料.本工作研究不同外围组件方案对LNHR堆芯平均燃耗的影响,提出了外围稀疏组件的设计方案,达到了最佳的燃料经济性.     

基于频域法的核电站堆功率调节器的设计

堆功率调节系统是核电站反应堆控制的核心。本文以反应堆为对象,建立堆功率调节系统仿真模型,采用频域法设计核电站堆功率调节器。该方法相对于传统PID控制结构,具有设计步骤清晰、简单,以及更加宽泛的工业控制要求等优点。仿真结果表明,该方法跟踪调节性能好、鲁棒性强,能消除不可测干扰,对反应堆参与电网调峰具有现实意义。     

基于连续小波变换的Hilbert包络线松动部件定位方法

本文结合时-频域信号处理方法,在对冲击信号进行连续小波变换(CWT)的基础上,采用计算信号Hilbert包络线极大值的方法确定冲击信号的到达时间,并应用于网格定位。研究结果表明,该方法具有较高的定位精度,对小质量的松动部件能准确地定位其位置,且具有较好的抗噪能力。     

田湾核电厂松动部件监测系统误报警分析

介绍田湾核电厂松动部件监测系统(LPMS)的设备结构组成和报警逻辑设置。根据田湾核电厂历年来松动部件监测系统的运行记录,对典型松动部件误报警触发的案例进行故障分析和诊断,指出报警信号的特点和松动事件的触发来源。     

基于三维核热耦合方法的吸气式核反应堆瞬态特性研究

吸气式反应堆具有大比冲、高功率密度的优良特点,在未来空天推进领域具有广阔的应用前景.该反应堆在正常运行条件下需要完成各类功率快速响应的瞬态工况,并在极短时间内完成启停堆过程,采用传统的数值方法研究其瞬态三维核热耦合特性存在较大的困难.本文基于开源OpenFOAM平台,开发了三维瞬态核热耦合求解程序,提出了新型流固热耦合...     

基于格子Boltzmann方法的反应堆核-热-流耦合模拟

反应堆堆芯内部存在多种不同物理场之间的相互作用和反馈,对其准确模拟需要考虑这些物理过程之间的耦合。为了降低堆芯核 热 流耦合模拟的实现难度,消除不同物理场之间的外部插值过程,本文构建了核 热 流耦合模拟的格子Boltzmann方法（LBM）,将中子输运（包括SN方程、SP3方程以及扩散方程）、考虑燃料流动效应的缓发中子先驱核守恒方程以及流动传热方程统一到相似的LBM格式下,采用统一的LBM碰撞 迁移过程进行求解,有效降低了堆芯多物理耦合模拟的实现难度。计算结果表明：本文建立的核 热 流耦合LBM模型对不同雷诺数下的流动效应均能准确模拟,同时温度反馈在高温熔盐堆低速流动条件下有较为明显的影响,不能忽略;提高堆芯熔盐流速能够有效地展平功率及温度分布。