用于核反应堆系统流体流速测量的互相关方法堆外模拟研究

介绍了渡越时间相关测量方法的基本原理与测试系统组成。针对反应堆堆内流体测量的特点,采用热元件作为传感器,进行了用相关法测量空气与水流速的试验研究,并分析了热电偶的响应时间和间距、信号滤波以及分析时间等参数对测量精度的影响,在层流及紊流区稳态流动的水与空气中,试验结果比较满意。     

用流速法测量核孔滤膜的孔径

核孔滤膜是七十年代发展起来的一种新型过滤膜,其孔形规则、孔径均匀、膜薄而透明、有良好的热稳定性和化学稳定性。它可以对真菌和疫苗进行分离和浓缩;对血液、脑脊髓液等体液进行细胞学诊断;在除去液体、气体中的固体颗粒、杂质获得超净试剂方面也有十分重要的应用价值。     

蒸汽发生器下降通道中流速的测量

蒸汽发生器的性能直接关系到核电站的可靠性。监测下降通道的流量可以很好地监控蒸汽发生器部分性能，通过循环倍率和流量可以为蒸汽发生器的有效、安全运行提供关键数据。如果下降通道流量减小，则可能意味着蒸汽发生器内结垢或化学清洗不充分。 本文介绍了利用超声波技术测量运行期间环形下降通道内的水流速度。该技术属非插入式测量技术，因为测量是通过安装在蒸汽发生器简体上的超声波传感器来实现的。成功运用这种测量需要下列几个方面的技术：高温耦合剂、信号质量、传感器性能和可靠性、远距离监控。文中讨论了水中含汽量、环形下降通道内的障碍、温度变化以及筒体壁厚的影响。 本文还将达林顿核电站从零功率至100％功率下的测量值与热工水力程序的计算值作了比较。介绍了在下降通道含汽泡水流条件下成功运用第二种超声波测量技术进行的试验。     

飞行时间法测量离子的飞散速度

飞行时间法测量离子飞散速度的主要探测器是电荷收集器——Faraday筒,它是等离子体测量简单实用的工具。 高功率激光束聚焦到平面固体靶上,仅在靶表面形成一薄层高温等离子体。当高温高密度等离子体在真空中膨胀时,它的大部份能量都变成离子的定向动能,距靶较远处电荷收集器测量到的离子流信号是高功率激光束产生的高温等离于体发出的。用电荷收集器测出离了的飞散时间,探测器位置一定（距靶65cm）,即可得到飞散速度和等离子体的温度。     

相关流速测量分析系统的设计与实验研究

本文简述了相关测量技术的原理及特点，探讨了该技术用于流量测量所必须解决的同步信号的并行采集及相关测量数据的辅助分析等问题，在标准风洞内对气体流速进行了标定实验，在现有的水试验台架上对单相液体的相关流速测量进行了可行性研究，证明这种方法将能够比较好地解决难测流体的流量测量问题。     

基于Labview的相关法测量钠流量系统设计

为满足中国实验快堆(CEFR)一回路主泵旁路钠流量计校准的需求,设计了1套基于Labview软件的相关钠流量测量系统。本文介绍了相关法的测量原理、设计的相关钠流量测量系统、对该系统的仿真试验和钠回路上的验证试验。试验结果表明,这套基于Labview的相关钠流量测量系统是可行的。本文还进行了该系统的测量误差分析,给出了减小误差的方法。该系统及其试验为CEFR一回路主泵旁路钠流量计在役校准装置的设计、调试和运行提供了依据。     

梯度相关法测量流体速度与流量的理论及应用研究

介绍了一种用于测量流体速度与流量的新型测试技术－梯度相关法。通过对非接触式流体测量模型的进一步探讨，提出了新的传感器设置与信号处理方法，使得利用相关法直接测量流体的平均流速成为可能。气－固两相流的实验结果证明了上述理论与实际相符。     

互相关法测量脉冲堆的停堆深度和棒效率

本文介绍了笔者研制的双探头互相关测量系统用于脉冲堆的反应性测量,测量结果与其它方法符合。     

用热膜测速仪测量水平管内气液泡状流的液相速度和紊流结构

对热膜测速仪应用于气液两相泡状流中的测量方法进行了研究。提出了一套全新的相鉴别技术，用此方法对水平管内的气液两相泡状流的液相速度和紊流强度进行了测量。并对液相水质及温度对测量结果的影响进行了探讨。实验结果表明．在水平管泡状流中．靠管道下部液流速度和紊流强度分布与单相液流的分布差别不大；管道上部较多的气泡使两相液流速度明显低于单相液流速度，增强了紊流强度；使紊流强度分布在r／R=0．5附近有一峰值。     

用单光电子法测试快光电倍增管的时间分辨特性

本文叙述用单光电子法测试快光电倍增管时间分辨的装置和结果。本装置的电子学系统时间分辨小于25ps/道,系统标定值为13.645ps/道。RCA8575的T_(FWHM)为37—56ps,GDB50的T_(FWHM)为35—70ps。     

重屏蔽条件下铀材料丰度的时间关联测量分析

针对高原子序数物质屏蔽下的铀材料,提出了一种新的技术方法来估算其铀丰度。首先,用D-T中子发生器的14 MeV中子对铀材料及屏蔽层进行主动质询,同时利用裂变射线探测器得到裂变中子/γ射线时间关联测量谱。然后,利用成像探测器建立的断层扫描图像得到铀材料及屏蔽层的几何和材料参数,并调用不同的铀丰度参数进行蒙特卡罗模拟计算,得到时间关联计算谱。最后,寻找与测量谱最匹配的模拟谱,确定铀材料的实际铀丰度。通过对比裂变射线探测器实验测量得到的所有裂变中子/γ射线时间关联谱,结果发现在各种屏蔽层状态下,高浓铀材料与贫化铀材料的时间关联谱均存在显著差异,可用时间关联谱作为区分不同铀材料丰度的重要技术特征;对于相同铀丰度和屏蔽状态下的铀材料,模拟谱与测量谱吻合较好,表明时间关联谱的模拟与实验分析可为铀材料铀丰度的估算提供技术基础。     

Measurement System of Bubbly Flow Using Ultrasonic Velocity Profile Monitor and Video Data Processing Unit

The authors have been developing a measurement system for bubbly flow in order to clarify its multi-dimensional flow characteristics and to offer a data base to validate numerical codes for multi-dimensional two-phase flow. In this paper, the measurement system combining an ultrasonic velocity profile monitor with a video data processing unit is proposed, which can measure simultaneously velocity profiles in both gas and liquid phases, a void fraction profile for bubbly flow in a channel, and an average bubble diameter and void fraction. Furthermore, the proposed measurement system is applied to measure flow characteristics of a bubbly countercurrent flow in a vertical rectangular channel to verify its capability.     

非稳定流场中的大流量测量

本文介绍了非稳定流场中的大流量测量的一种方法。由于管道布置的限制,只能在φ700的管子弯头后1D的位置采用φ12的五孔球形测针作多点测量,再用等环面面积积分方法来确定其流量。此方法进行了实验室验证,并对反应堆主热交换器流量(2000—4000m~3/h)进行了实测。证明此方法是稳妥可靠的,误差为±5%。测量结果已为工程所采用。     

Chemical Tracer Method for Measurement of Flow Rates in Closed Conduits

Thermal output in a nuclear power plant is verified by a calorimetric heat balance on the secondary system of the power plant. The calorimetry involves the precise measurement of the feed water flow rate which should be designed to have ±1:0% of uncertainty. However, the indication of feed water flow rate obtained by a differential pressure measurement across a venturi can be affected by instrument errors, fouling, or a poorly developed velocity profile. These factors can lead to an inaccurate mass flow rate and consequently, an inaccurate estimate of power. The purpose of this study is to develop verification methods with accuracy better than ±0:5% for high-precision flow measurement to be used for measuring feed water flow rate. Such an improvement saves electric power. For a typical Korean nuclear power plant of 1,000MW, 10MW would be potentially saved. This chemical tracer method is a testing process using a tracer, which can be applied to quantify losses in electrical output caused by incorrect measurement of feed water flow rate. This method has a good response to changes in the flow rate. An accuracy better than 0.5% is expected for feed water flow measurement, provided that the feed water system is stabilized during the test.     

利用衰变产物间接测量快中子活化截面的研究

在采用活化法以及离线γ谱技术测量²³⁸U和²³²Th的(n,γ)快中子反应截面的过程中,需使用反应生成核的一次β衰变产物的活度间接定量反应生成核的活度,从而反推得到截面。本文将对原有公式进行修正,并作详细推导。同时,基于修正公式,对这一方法进行分析讨论,以说明该方法的可行性以及在使用过程中存在的问题。     

时间关联符合法铀部件质量测量中的几何影响

外中子源注入铀部件后,根据两路探测器间的中子和gamma粒子时间关联符合计数分布可获得铀部件的质量等特性。本文利用粒子蒙特卡罗输运程序,对富集度相同、几何尺寸各异的4块半球壳形状的金属铀部件质量测量实验进行模拟,获得对应粒子的时间关联符合计数分布。然后,根据模拟计算结果,评估几何形状对质量分辨的影响。研究结果表明,4块半球壳金属铀部件的形状对其质量测量的影响不大。     

时间关联符合法探测铀部件质量实验研究

采用²⁵²Cf源中子诱发金属铀部件裂变的主动探测方法对铀部件质量识别进行探索,实验测量了3.8～15.2kg8件高浓缩铀部件的源中子与探测器的互相关函数谱C₁₂(τ),互相关函数谱积分值R₁₂随铀部件质量有明显的变化规律。当铀部件质量为3.8～7.2kg时,质量灵敏系数为8.5%;铀部件质量为7.2～15.2kg时,质量灵敏系数为11.0%。