两相自然循环非能动系统静态分岔特性和参数效应研究

耗散结构在流体动力学中存在,两相自然循环非能动系统稳定性是耗散结构在多相流体动力学中的问题,运用分岔理论及其DERPAR数值方法给出系统随参数变化的演化过程的静态分岔解图图谱。以静态分岔解图呈现的迟滞现象（多平衡解）定义了输热能力限、静态漂移稳定性准则、稳定性裕度、比质量流量输热能力、分岔现象消失—呈单值性的临界参数区的系统演化的自组织特性的物理本质—系统的稳态和时间相关态随着特征参数的演化。用低压下的实验数据与理论计算分析进行比较,变化趋势吻合,尚需进一步验证。     

CLAM用作超临界水冷包层第一壁结构材料的热与应力性能分析

在聚变堆超临界水冷固态增殖包层第一壁的运行工况下,采用数值方法对采用中国低活化马氏体钢(CLAM)作为结构材料的第一壁进行单向流固耦合分析,为超临界水冷实验包层模块(TBM)的热工设计提供借鉴。分别采用CLAM和F82H作为第一壁结构材料,对比温度场和应力场,并考察不同冷却管道形状(矩形和圆形)、不同冷却管道直径和最小壁厚对第一壁温度场和应力场的影响。结果表明:CLAM的最高温度及最大应力均高于F82H的;采用CLAM作为结构材料时,矩形冷却管道的角域的换热得到了增强,但同时也造成了应力集中,第一壁设计时应综合权衡;增大冷却管道直径和减小最小壁厚均有利于换热。     

低温推进剂火箭发动机循环预冷系统喷泉非稳现象的数值研究

通过数值模拟,分析了低温推进剂(液氧)火箭发动机循环预冷系统中喷泉非稳现象的过程与机理;计算分析了不同影响因素下的喷泉现象及行为规律;同时,参照针对竖直立管的喷泉失稳边界Murphy曲线,对比探讨了输送管几何与保温参数影响下的自然循环预冷回路的喷泉稳定性边界;进一步地,针对特定循环预冷回路,数值分析并验证了消除喷泉效应的有效措施.     

沸腾两相自然循环系统动态不稳定性的数值分析

在先进核反应堆中 ,为克服沸腾两相自然循环系统沸腾起始点和干涸点等突变点处的数值稳定性问题 ,本工作在EICE算法 (extendedimplicitcontinuous fluideulerianmethod)基础上发展了数值仿真算法AEICE ,对可能存在的两相自然循环系统的动态稳定性进行了分析。分析结果表明 :增大系统压力和增加入口欠热度均将增大两相自然循环系统的稳定区域。经比较 ,计算结果与实验数据符合较好     

超临界压力水冷包层方案第一壁的热与应力分析

针对超临界水冷包层中第一壁的运行工况,利用数值计算软件ANSYS中CFX和Workbench两个模块对第一壁结构中的固体域和流体域进行数值分析研究。对比矩形管道和圆形管道内传热及热应力分布发现,矩形管道四个角域强化了壁面流体和主流流体的动量和热量的交换,使传热性能优于圆形管道,而四个角域的存在也造成了该处的应力集中,使结构材料的最大应力明显高于圆形管道。进一步研究冷却剂流向和冷却管道几何结构参数对第一壁结构温度场和应力场的影响发现,在ITER运行工况下,冷却剂流向影响很小,增大冷却管道直径和减小冷却管道最小壁厚均能改善第一壁结构材料中的最高温度,而这两个几何结构参数对第一壁应力的影响较为复杂。     

一种SCWR概念设计方案的系统水动力特性

对一种典型的超临界水堆(SCWR)设计方案中的反应堆冷却剂系统(RCS)和非能动余热排出系统(PRHRS)回路进行了简化,建立了两系统在超临界压力下的统一水动力模型。利用模型对SCWR主系统和非能动余热排出系统的水动力特性及输热、排热能力进行了计算,并在此基础上分析了堆芯进口温度、泵特性、回路高度、系统阻力等因素对系统运行的影响。     

超临界压力下自然循环的静态特性

选取一个典型的自然循环回路,研究超临界压力下的静态特性,结合超临界压力下水物性特点,建立稳态分析模型,采用基于延拓的非线性数值方法求解,并对结果分析。同时讨论了入口温度、功率分布、管径、回路高度及入口阻力系数等因素对静态特性的影响。     

两相自然循环非线性特征及实验研究

采用均相模型,基于分岔理论预测了两相自然循环系统的流量漂移(静态分岔)相关特性,并对其进行了实验验证.同时,对系统的动态参数时序进行了时域和频域分析,研究了特定工况下沸腾喷发弛张动态不稳定性机理.通过对系统相关时序的相空间重构与分维分析,探讨了系统随加热功率变化的非线性演化规律.     

低温推进剂输送系统循环预冷非稳态数值模拟研究

针对某带引射装置的循环预冷系统,基于一维非平衡两流体模型,结合引射器模型建立采用交错网格与两步求解法,数值模拟并分析了整个自然循环(含引射增强)预冷非稳态进程,定量评价了循环流动特性、引射增强及预冷效果.数值模拟并探讨了循环预冷系统参数对预冷状态与过程的影响.     

基于非能动系统功能可靠性的IVR-ERVC保温层几何优化与可靠性评估

针对CPR1000在严重事故条件下实施熔融物堆内滞留 压力容器外部冷却(IVR ERVC)方案的保温层几何参数优化设计需求,按设计参数及关键参量可能范围及分布,采用拉丁超立方抽样(LHS)确定输入参数组合,运用Relap5/Mod3程序进行不确定性传递计算。根据计算结果,进行参数对ERVC功能及行为的敏感性分析;基于提出的ERVC相关功能可靠性准则与统计分析,进行CPR1000一类非能动ERVC保温层设计参数名义值的初步选取。进一步在确定保温层结构参数基础上,进行ERVC功能可靠性分析,为CPR1000概率安全评价提供ERVC系统可靠性估计。