热管式空间快堆精细化燃耗计算分析

裂变气体产物的积累会造成燃料元件失效,本文主要利用蒙特卡罗燃耗计算程序RMC对热管式空间快堆UN燃料精细化燃耗和放射性核素的产生进行了计算,研究了空间堆的精细燃耗分布以及UN燃料中裂变气体(主要是Xe和Kr)的积累随运行时间的变化规律。结果表明:百千瓦热管式锂冷空间堆过剩反应性满足7年不换料要求,寿期末的燃料与包壳之间的压强不足以造成燃料元件的破损,整个寿期空间堆燃料处于安全可靠的状态。     

基于CFD方法的高温热管特性研究

高温热管运行特性的分析与预测,对热管设计和应用具有重要意义。为分析高温热管内两相流动传热特性,首先建立钠热管的计算流体力学（CFD）分析模型,并对模型计算值与钠热管稳态实验数据进行对比校核,模拟结果与实验测点温度的绝对误差小于40℃,相对误差在5%以内;其次,利用本文模型与方法对不同传热功率和倾角下的热管内部流场特性进行分析研究。研究表明,均匀加热条件下,蒸气腔内的速度在蒸发段接近线性变化,而在冷凝段,气体流速减小致使压强回升,同时,蒸气的流动压降和速度随加热功率增加呈下降趋势;在热管水平和倾角运行工况,热管内两相流动压降中液相压降均占主导;而气液间剪切效应中,气体流动速度为主导效应。本文模型可为热管堆等高温热管应用领域提供热管设计与分析方法。      

中国先进研究堆氦气系统管道应力分析与评定

氦气系统主要功能：1）用氦气作载体将重水箱及重水贮存罐的内爆炸性气体带出，并将其合成重水回收；2）向重水箱和重水贮存罐提供氦气覆盖，以确保重水纯度；3）必要时可向系统补充氧气，以确保氘、氧的合成；4）必要时系统提供一定压力的氦气用于将重水收集罐的重水输送至重水贮存罐。模型示于图1。     

示踪技术法检测反应堆堆厅气体渗漏率

采用SF₆示踪技术检测某反应堆3个堆厅在常温常压下的气体渗漏率,考察堆厅渗漏气体在主要工作场所的累积效应和到达建筑物内人员疏散通道关键部位的时间和累积强度。结果表明,3个反应堆堆厅在检测条件下的气体渗漏率分别为（7.30±0.16）×10^-4、（1.88±0.12）×10^-4和（2.07±0.07）×10^-4h^-1。堆厅渗漏气体在各工作间以较快速度积累,5h左右在工作间内达到极值,在一楼更衣室内的累积效应明显;堆厅渗漏气体在人员通道的累积幅度较小,约10h达到极值浓度。     

毛细管中气溶胶漏率与气体漏率相关性研究

在气溶胶泄漏评估中,需深入分析气溶胶漏率与气体漏率的相关性。本文归纳总结了气体漏率和气溶胶漏率的计算方法,对不同条件下毛细管中的亚微米级气溶胶漏率进行了实验研究,分析了上游数浓度、气体流速和上游压力对气溶胶泄漏的影响。结果表明：当气体漏率高于10^-4Pa·m³·s^-1时,气溶胶漏率和气体漏率成线性关系;当气体漏率低于10^-4Pa·m³·s^-1时,气溶胶漏率的降低速率较气体漏率的更迅速,对于亚微米气溶胶,扩散沉积是造成气溶胶损失的主要机制。为方便使用,本文提出一个在一定假设条件下利用气体漏率和漏孔长度对漏孔中的气溶胶漏率进行估算的方法。     

静默式热管反应堆热工水力特性不确定性分析

基于不确定性分析软件DAKOTA和自编程热管反应堆单通道热工分析程序HEART,对静默式热管反应堆(NUSTER)稳态热工水力特性进行了不确定性分析。根据热管反应堆相关实验数据，选取运行功率、燃料热导率、气隙宽度、包壳厚度、热管蒸发段长度和基体厚度6个关键热工参数并确定其基准值与概率密度分布，通过大量重复性计算，获得了95%置信水平下热管蒸发段温度、热管冷凝段温度、燃料峰值温度、包壳峰值温度及基体温度的统计分布，并对各参数的不确定性对热管反应堆安全性的影响进行了分析。分析结果表明：热管蒸发段及冷凝段温度有0.67%的概率超过热管温度限值；由于热管反应堆堆芯为固态堆芯，传热以纯导热为主，输入变量的不确定性对不同目标参数的影响相同，燃料热导率的不确定性对5个目标参数的影响最为显著，且为负相关。本研究获得的结果可为热管反应堆的优化及其后续发展提供方向指引。     

800kV高压传输装置的电场数值计算

介绍了800kV高压传输装置的组成和结构安排；对在SF6绝缘气体环境中的电缆终端进行了电场数值计算，并对计算结果进行了分析；最后得出结论，电缆终端的场强设计是可靠的。     

离心分离大质量数差混合物的实验研究方法

为探究混合物离心分离性能,提出了使用易于分离的气体介质进行实验研究的方法,选取全氟甲基环己烷（C₇F₁₄）/六氟化硫（SF₆）、C₇F₁₄/氙气（Xe）、一氟三氯甲烷（CCl₃F）/乙烯（C₂H₄）气体混合物作为离心分离介质,开展了分离实验。利用分馏装置分别得到了精、贫料中的各组分气体含量,结合质谱分析结果,得到了各组分气体的基本全分离系数与混合物的全净化系数。结果表明：此方法可方便分离轻重气体混合物,针对二元混合物离心分离,能给出全净化系数和各自组分的基本全分离系数,可用于混合物离心分离性能的实验研究。     

HPGe测量气体裂变产物中微量~(123)Xe的理论模拟

利用MCNP模拟计算了大量气体裂变产物中微量123Xe的HPGeγ能谱,分析了气体裂变产物对123Xe测量的影响,结果表明:直接测量气体样品中的123Xe是不可能的,但可以通过测量其子体123I来推算123Xe,推荐的测量方法是:对原始气体样品不做Kr/Xe分离,衰变6.59 h后,将气体去除,再衰变2 h后,采用HPGe测量123I。     

基于印刷线路板技术的复合气体探测器

将当前先进的PCB加工技术用于制作微条气体探测器(MSGC),并结合微电子加工技术制作电子倍增器(GEM),可以制作性能优越价格低廉的复合式位置灵敏探测器.论文从气体探测器工作原理出发,分析了各种类型气体探测器的优缺点,并根据当前国内的微电子加工技术,设计制作了MS-GC+ GEM复合式气体探测器.随着PCB精加工技术的进步,性能更优越可靠、更易加工的气体探测器很快将问世.     

栅型气体电子倍增器的研制

实践中发现，微结构气体探测器（MPGD）遇到三方面挑战：打火时放电电流的抑制与稳定运行、单元面积增大后的生产工艺以及孔型结构带来的探测位置重建偏差。为解决以上问题，本文提出了一种新型结构的MPGD--栅型气体电子倍增器（Groove）。使用3种不同几何尺寸的栅型电极，在不同气体中对8.04 keV铜靶X射线的能谱进行测量，以检验探测器性能。与蒙特卡罗模拟计算结果对比表明，探测器信号主要来自雪崩产生的离子。能谱测量结果显示：栅极狭缝宽度0.2 mm、厚度0.8 mm的探测器增益和能量分辨率好于其他尺寸的探测器；在93%Ar+7%CO₂中运行时，探测器增益与分辨率两项指标稍好于在95%Ar+5%CH₄中。测量得到的探测器增益最高可达3×10⁴左右，能量分辨率最高可达15.6%。     

应用MCNP对气体流动进行蒙特卡罗仿真

很早以前就确立了纯净气体流动过程仿真的蒙特卡罗方法，并取名为DSMC（直接蒙特卡罗仿真）。相关的专论具体介绍其原理、应用及参考文献，如Bird（Bird，G．A，1998气体分子动力学和气流直接仿真，牛津大学出版部印刷所），Cercignani（Cercignani，C．，2000纯净气体动力学，剑桥大学出版社）。尽管如此，大多数应用仅局限于二维的气体流动，我们将证明经过修改后的MCNP程序渗考（Briesmeier，J．F，1986．中子和光子输运的通用蒙特卡罗程序MCNP．3A，Los Alamos国家实验室）]，可以方便地研究复杂三维结构中多组分混合气体的流动及反应过程。     

具有不凝气体的非平衡稳压器模型的开发

1前言 许多国家都开发了用于小规模的电力生产、区域供热和海水淡化的小型和中型反应堆（SMR）。LAEA在开发具有高度安全性特征的小规模电站方面处于世界领先地位（Lee等，1996年）。韩国原子能研究院（KAERI）正在开发小规模的热电联产反应堆和模块化先进反应堆（SMART）（Chang等，2002年），从而扩展未来核能的和平应用范围。SMART是一种一体化反应堆，该堆型将其主要部件诸如蒸汽发生器、反应堆冷却剂泵、稳压器都集中布置在压力容器内。SMART内置的稳压器是一种充满氮气的气体稳压器。为使气体分压能够平衡瞬态过程中的压力变化，必须使稳压器中的蒸汽分压最小（Seo和Yoon，2003年）。与主回路相比。SMART的内置稳压器运行在较低压力下．     

核电厂废气处理系统双重气体分析仪设置探讨

本文探讨了核电厂废气处理系统双重气体分析仪设置的概念以及设置的必要性,可以为气体分析监测系统设计和改造提供参考。本文通过对相关系统氢、氧燃爆的事故（件）的分析,对我国主要堆型气体分析仪的设置和运行情况的分析,以及向NRC技术官员咨询,论证了气体分析仪不但能预防上游氧气进入废气处理系统,而且能及时警报上游系统设备氧气进入。本文证明,进行气体分析仪双重设计是必要的。     

基于自主运行的热管反应堆启堆过程研究

热管反应堆（HPR）的应用对无人自主运行技术提出了迫切需求，将自主运行技术应用于HPR，可实现状态感知、趋势预测、策略优化；能够有效避免人因失误；提升HPR技术性能、拓展核动力应用领域。以MegaPower热管堆为研究对象，以HPRTRAN程序为分析工具，针对热管堆运行过程中的重要组成——HPR启堆过程开展基于自主运行的研究，建立了适用于HPR启堆的、由监测诊断层-预测层-决策层组成的自主运行框架，初步开发了HPR自主运行系统。研究结果表明，自主运行系统预测结果准确性较高，决策方案较为科学且具备一定可行性。相关研究成果可为后续全面实现HPR无人值守自主运行奠定基础。     

Mark—J气体系统

就工作方式而言,气体系统可分为循环式和非循环式两类。前者适用于气体探测器总容积宠大、运行时间长、气体消耗大的场合,通过气体净化、回收循环使用,大大降低了费用,这种模式对探测器气密要求较高。后者则是工作气体经探测器后直接逸入大气,对气密要求较低,但仅适用于气体消耗不大的场合。     

一种热管熔盐堆塔式温差发电系统设计及分析

熔盐堆作为第四代先进反应堆的重要堆型之一，以高沸点熔盐为核燃料熔融载体，具有高温输出、常压操作等特点。而基于温差发电的热管熔盐堆，兼具了熔盐堆、热管和温差发电的优势，具有输出温度高、热电转换效率高、结构简单及安全可靠等优点，在能源系统领域具有极大的优势，是外太空及深海探测任务的理想能源。但因堆芯熔盐低热导率而形成的热管密集排布给热管冷凝段的温差发电传热设计带来了难题。针对该堆型设计需求，本文提出适于熔盐堆的热管-温差发电耦合系统结构并进行了传热分析。堆芯热管冷凝段采用塔式温差发电系统结构设计，整体热端座与堆芯热管冷凝端相配合，形成从下至上的第1层至第N层热段套；冷端座套置于热端座外，内设冷端热管通道；热端座的外侧壁与冷端座的内侧壁之间贴有温差发电片，发电片间隙采用保温棉减少漏热。采用Ansys Workbench开展了适于热管熔盐堆的4层塔式温差发电系统传热仿真模拟，分析表明：系统运行的高温热管最高温度为696℃时，整体塔座温度分布均匀，热量有效利用率大于96%，系统漏热量小于4%，发电片两侧温差大于490℃，利于提高热电转换效率，设计具有可行性，有利于推动温差发电在热管熔盐堆中的应用...     

超临界二氧化碳喷射器结构设计与性能研究

在不额外消耗机械功的条件下，为了尽可能消除超临界二氧化碳涡轮系统中产生的泄漏气体对循环稳定性的负面影响，本文基于等压混合理论和双壅塞临界状态设计了可将泄露气体加压输送回循环的喷射器结构，使用计算流体力学软件Fluent对该模型进行数值模拟，分析喷射器的性能，探究尺寸参数对喷射器性能的影响。结果表明，四级串联的喷射器能依次将0.5 MPa泄漏气体加压至2.0、4.4、6.0、8.0 MPa，实现泄漏气体的回收利用；喷射器背压小于临界压力时，引射比不受背压影响，喷射器背压大于临界压力时，引射比随背压的增大而急剧减小；引射比随入口截面的减小而增大，随喷嘴收缩角的增大先增大后减小，在收缩角为20°时，引射比达到最大。     

热管冷却空间反应堆系统启动特性研究

为研究热管冷却空间堆系统从冷态零功率到满功率的启动特性,以典型热管冷却空间反应堆电源系统SAIRS为对象,开发了热管冷却空间反应堆系统瞬态程序TAPIRS。该程序的模型主要包括中子动力学模型、堆芯传热模型、热管模型、碱金属热电转换装置（AMTEC）能量转换模型和散热板模型。将TAPIRS程序各模块和系统稳态计算结果与参考文献计算值比较分析,验证了本文模型和求解方法的合理性。启动特性研究表明,通过控制控制鼓的转动速率,可实现反应堆从次临界到满功率、热管和AMTEC从固态到正常运行状态的启动过程。热管冷却空间堆依靠核热启动具有可行性,热管最高温度不超过1 250 K,满功率参数与相关文献的最大相对误差不超过6%。     

核反应堆主系统的排气方法和装置

本发明涉及：给所述主系统充水，且使主系统中的水压建立在可使主泵运行的压力级上；使一回路的第一主泵投入运行，其中回路设有一稳压管与稳压器连接；至少在第一主泵运行期间连续排出气体，气体包含在主系统中，且通过被泵驱动环流的水夹带到压力壳上部；停止第一主泵，且使其它主泵相继投入运行，然后使所有主泵同时运行，同时排放压力壳上部气体，并通过第一、二排气管在主系统的高点进行最终排气，其中第一、二排气管分别与压力壳的盖和稳压器连接。本发明还涉及在泵运行期间连续排出到达压力壳上部的气体的装置。