套管式蒸汽发生器沸腾传热实验研究

用氟里昂Ｆ－１１３作为沸腾换热介质来模拟套管式蒸汽发生器沸腾传热过程，对环形、狭空间的沸腾换热情况进行了实验研究。将环形空间又分为单面加热、双面加热两种情况，并和一般尺寸圆管进行了比较，对狭空间沸腾换热的流型变化也进行了观察研究。     

套管式直流蒸汽发生器动态特性仿真研究

套管式直流蒸汽发生器是一种采用双面传热的新型蒸汽发生器.在中心管和环管外侧与环形通道流体间热流密度相等的假设基础上,合理选择集中参数并应用可动边界的处理方法对套管式直流蒸汽发生器传热管进行了动态仿真.仿真结果与热工水力定性机理分析结果及相关的试验结果相符,从而验证了仿真方法是有效的.     

套管式直流蒸汽发生器动态实时仿真研究

基于基本的流体质量、能量和动量守恒原理,建立了套管式直流蒸汽发生器的动态数学模型。该模型采用集总参数和移动边界的建模方法,将直流蒸汽发生器流道分为欠热段、沸腾段和过热段。采用Gear算法求解,对建立的模型进行稳态和动态仿真,并利用RELAP程序进行校验。结果表明：所建立的模型是正确和有效的,能用来进行直流蒸汽发生器的动态特性实时仿真。     

直流蒸汽发生器给水控制半实物仿真系统

采用直流蒸汽发生器的核动力装置是一个多变量耦合的复杂被控对象,为了对其给水控制系统进行研究,设计了一个直流蒸汽发生器给水控制半实物闭环仿真系统.该系统由实时仿真系统、给水控制系统物理设备和仿真过程管理系统组成.给水控制系统物理设备采集实时仿真系统提供的参数信号,并输出控制信号至电动执行机构.半实物闭环控制仿真试验表明,该仿真系统具有较好负荷跟踪能力,可为实际直流蒸汽发生器控制系统的设计及运行提供技术指导.     

套管式直流蒸汽发生器负荷跟动态特性分析

新型核动力装置采用紧凑型的套管式直流蒸汽发生器,根据传热特点,对其热工特性进行了分析。采用主冷却剂平均温度不变和二回路侧蒸汽压力不变的双恒定运行方案及经典PID控制器和负荷跟随运行模式,结合SCDAP/RELAP5/MOD3.4程序,研究了套管式直流蒸汽发生器的动态特性,分析了降负荷时套管式直流蒸汽发生器的动态响应过程。结果表明,通过优化PID控制器参数,对给水流量进行精确控制,可满足蒸汽压力恒定的控制策略,实现双恒定运行方案,使一、二回路的运行达到较好的协调;套管式直流蒸汽发生器升降功率速度快,蒸汽压力稳定,且动态响应时间短。     

套管式直流蒸汽发生器的换热特性优化

介绍了一种双面换热的套管式直流蒸汽发生器,其元件由直管外管和螺旋内管组成。这种结构的蒸汽发生器虽强化了换热,却增加了流动阻力,因而存在沿轴向的螺距变化使阻力增加最小而使总体换热量达到最大的最优化问题。通过分析内管螺距对强化换热和流动阻力的影响,采用有约束非线性优化方法对螺距进行了优化。在不同的换热区得出了不同的优化结果,可为直流蒸汽发生器的工程设计提供理论依据。     

套管式双面加热蒸汽发生器的热工水力分析

为研究套管式双面加热蒸汽发生器在稳态和瞬态过程中的热工水力特性，建立了描述蒸汽发生器物理现象的一维均匀流数学模型。应用该模型，开发了可计算稳态和瞬态工况下一回路和二回路冷却剂温度场、焓场的直流蒸汽发生器热工水力程序。计算结果对直流蒸汽发生器结构设计、运行具有指导意义。      

多模块直流蒸汽发生器给水系统特性分析

为给中国示范快堆给水控制系统的控制方案设计及直流蒸汽发生器结构参数设计提供必要参考依据,本文搭建了多模块直流式蒸汽发生器给水系统的仿真模型,对示范快堆给水系统的静态特性和动态特性进行了仿真研究。分析了蒸发器出口钠温和蒸汽发生器一次侧流量偏差等关键参数对各模块工作状态的影响,并得出了系统可靠工作条件下这些关键参数变化的限值。研究结果表明,为防止蒸发器出口蒸汽过热度不足,保证蒸发器可靠工作,需限制蒸发器出口钠温过低,以及蒸汽发生器一次侧流量相对于平均值过高。     

基于对角回归神经网络的饱和式蒸汽发生器水位控制

神经网络具有较强的自学习和自适应能力,本文设计了基于对角回归神经网络(DRNN)的控制系统,选择合适的学习率,实现饱和式蒸汽发生器水位变化率的快速稳定辨识和自适应控制.仿真结果表明,蒸汽发生器水位的控制效果良好.     

T-S型模糊神经方法在直流蒸汽发生器给水控制中的应用研究

针对直流蒸汽发生器(OTSG)二次侧水容积小、蓄热能力低,且在功率变化过程中,其给水流量和反应堆的功率应迅速匹配以保证OTSG二次侧蒸汽品质的问题,将T-S型神经模糊控制原理引入到OTSG的给水控制系统中,设计一种基于数值仿真输入输出数据的T-S型神经模糊控制器,并对其控制结果进行仿真验证。结果表明,该控制方式可以取得更好的控制效果,且满足各工况下的控制需求。     

基于人工免疫的直流蒸汽发生器压力控制研究

以生物免疫中T细胞和B细胞间的协同免疫机理为基础,结合多抗原多抗体协调免疫机理,提出一种分布式-多输入多输出耦合的人工免疫控制策略,并将该策略应用于直流蒸汽发生器(OTSG)压力控制。为了验证该控制策略,在1台快堆仿真系统中进行了仿真实验。仿真测试结果表明,该控制策略较比例、积分、微分(PID)控制具有更小的超调量和调整时间,能够有效改善OTSG压力和相关参数的动态运行特性。     

基于GMFAC的核电厂蒸汽发生器水位优化控制

针对蒸汽发生器水位"虚假水位"等问题,在无模型自适应控制(MFAC)理论的基础上提出高"泛模型"无模型自适应控制(GMFAC)方法,并设计用于蒸汽发生器水位优化控制的控制器。为解决无模型自适应控制参数优化问题,采用了一种基于动物行为的群体智能优化算法——人工鱼群算法(AFSA)。为了避免陷入局部最优,提高收敛速度,同时采用一种改进的AFSA算法(PSO-AFSA),参考粒子群(PSO)算法的自身认知与群体认知行为,定义鱼群的生活行为,以提高算法的精度,达到快速获得全局最优的目标。仿真结果表明:人工鱼群算法优化后的GMFAC具有更加优良的性能指标和抗扰能力。     

蒸汽发生器水位双PI控制的改进研究

蒸汽发生器（SG）水位的控制问题是压水堆核电站紧急停堆的1个重要原因,尤其在低功率情况下,缩胀效应致使水位控制较难。为了避开水位变化初期的假水位的影响,在控制过程中加入判别器来决定水位信号是否参与控制。采用遗传算法对控制器参数进行整定,采用的SG水位模型是简化的数学模型。对控制器中有无判别器的控制效果进行了对比。对比结果表明：加入判别器后,缩短了调节时间,降低了超调量。     

基于CFNN的核蒸汽发生器水位控制

鉴于常规的PID控制存在控制对象参数变化时控制参数无法改变的不足,从而根据一个核蒸汽发生器(NSG)的简化数学模型,将一种补偿模糊神经网络(CFNN)用于NSG水位的控制。该网络由于引入了补偿神经元,使网络的容错性更好,系统更稳定。同时在神经网络学习算法中动态优化补偿模糊运算,使网络更适应,训练速度更快。仿真表明,该方法在装置负荷变化时比常规的PID控制方法超调量小,收敛速度快。该网络能在线调整参数,动态优化模糊规则,适于在线学习控制。该控制方法对NSG水位智能控制研究具有一定意义。     

直流蒸汽发生器的广义预测自校正控制仿真研究

为了进一步提高直流蒸汽发生器的动态控制性能,在阐述了直流蒸汽发生器的数学模型的基础上,提出将广义预测自校正控制算法应用于直流蒸汽发生器主要参数的控制中,包括控制结构和控制器设计.仿真结果显示当蒸汽发生器经历较大的变工况负荷扰动时,广义预测自校正控制律比经典PID控制律下的蒸汽发生器主要参数变化响应要快10 s左右,而经典PID控制律下的主要参数值要比广义预测自校正控制律产生较大的超调.表明所采用的广义预测自校正控制算法能够较好的控制直流蒸汽发生器主要参数的输出,可以获得较好的控制效果.     

内模控制方法在核电厂蒸汽发生器水位系统的应用

提出了U形管蒸汽发生器的水位控制的内模控制方案,该方案中的内模控制器参数根据数学模型求取得到。利用仿真建立了U形管蒸汽发生器水位内模控制系统。结果表明该方案控制效果优于变参数比例-积分-微分(PID)控制,该方法可减少调节器参数,便于实时控制,增强鲁棒性。     

套管直流蒸汽发生器流动不稳定性研究

由于两相流不稳定性在实际应用中的重要性，许多学者对其本质进行了大量的研究。本文从基本的守恒方程出发，建立了1套完整分析套管直流蒸汽发生器流动不稳定性的数学计算模型。此模型采用均相流和相间热力学平衡假设，并考虑了管壁的蓄热。此模型还被用于研究系统压力，质量流速，进口过冷度，进、出口节流和内、外径之比对流动不稳定性的影响。     

直管式直流蒸汽发生器的热工水力特性分析与计算

采用可移动边界差分法对流体的基本守恒方程进行差分，将流体各参数及节点的位置转化为时间的函数，通过设定各传热区间边界点的特征，求出各传热区的长度及边界点。选用了合适的传热关系式，编制了直流蒸汽发生器的稳态及瞬态热工水力特性分析计算程序ＭＯＦＳ，对Ｂ＆Ｗ公司的１９管直管式直流蒸汽发生器实验装置进行稳态计算，与实验数据取得了很好的一致，与ＴＲＡＣＰＦ１等计算程序的计算结果符合也很好。