硝酸盐自然循环试验回路实验研究

硝酸盐自然循环回路(Nitrate Natural Circulation Loop,NNCL)是研究熔盐自然循环特性的重要实验平台,实验数据可用于开发或验证自然循环系统热工水力分析程序。在NNCL上进行了硝酸盐自然循环流动特性的实验研究,对熔盐温度在310°C、340°C、370°C,以及空冷塔风门开度在0%、25%、50%、75%、100%的工况条件下,观测回路的瞬态和稳态特性。实验结果表明:熔盐-熔盐换热器(DRACS Heat Exchanger,DHX)进出口温差和硝酸盐流量对熔盐池温度响应过程很慢,且幅度较小,至少需要20 h;对风速响应较快,并出现骤升现象,能在几分钟内到达新的值。基于实验数据,验证了:NNCL系统硝酸盐自然循环流量与DHX换热功率的m次方成正比,NNCL系统阻力与流量的(1-m)/m次方成正比,且NNCL系统的m值在0.47～0.49之间。     

在线加钚模式下的熔盐堆钍铀燃料可持续性研究

基于FLiBe载体盐,Th/~(233)U启堆,仅通过在线添加反应堆级钚,以实现熔盐堆~(233)U的自持和焚烧反应堆级钚的能力。采用单栅元模型,分析其在不同熔盐体积比、不同中子损失率下233U的自持和钚的利用性能。研究发现:在熔盐体积占比为10%～85%的较大范围内都可以实现~(233)U自持,其中约43%熔盐体积比下~(233)U增殖效果最佳。与此同时,43%熔盐占比下对钚的依赖最大,在熔盐体积比较小和较大时对钚的依赖较小;在熔盐体积比较小时更有利于钚的利用,其中在熔盐体积比为10%～15%时钚的焚烧率最大,约为75%。此外,中子损失率与钚的依赖近似呈正比关系,对~(233)U自持性能影响较小。     

氟盐冷却高温堆主冷却剂放射性源项研究

针对氟盐冷却高温堆(FHR)正常运行时主冷却剂放射性源项进行了研究。对主回路源项主要贡献来源及产生原理进行了分析,基于三维蒙特卡罗输运程序KENOⅥ、燃耗分析模块ORIGEN-S及Mathematica程序,对堆芯中子能谱、堆芯源项及主回路源项扩散及活化进行了分析。应用该方法对FHR的一种设计堆型进行了定量分析,结果表明:主回路氚源项相对其他堆的较高,其产生率为5.16×1014 Bq·GWth~(-1)·d~(-1),应采取有效措施限制其向环境的释放。本文结果可为FHR的工程设计、辐射防护设计、氚源项控制、三废处理系统设计等提供参考。     

GPU加速的球床式氟盐冷却高温堆堆芯热工水力程序研发

球床式氟盐冷却高温堆(Pebble Bed Fluoride-salt Cooled High Temperature Reactor,PB-FHR)是一种先进的第四代反应堆。三维堆芯热工水力程序能够模拟具有复杂空间效应的工况,但计算耗时较高。图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)具有大量计算单元,可有效提高程序的计算速度。本文研发了GPU加速的PB-FHR堆芯热工水力程序(GPU-accelerated Thermal Hydraulic Code,GATH),采用非热平衡多孔介质模型建立堆芯物理模型,研究并实现了GPU高速求解算法。对PB-FHR的堆芯模型进行了热工水力分析,与商用计算流体力学软件ANSYS CFX的计算结果进行了对比,验证了程序的正确性。GPU加速性能分析的结果表明,程序整体的加速比率可达8.39倍,证明所研发的GPU求解算法能有效提升堆芯热工水力分析的计算效率。     

TMSR-SF2全厂断电事故分析

钍基熔盐堆-固态燃料二号堆(Thorium Molten Salt Reactor-Solid Fuel 2,TMSR-SF2)是基于球床熔盐堆SF1(Solid Fuel 1)的小型模块化升级堆型,这种新概念堆结合了两者的诸多优点,目前已经完成了预概念设计,对其进行典型事故的分析与安全特性的评估成为当前重要研究内容。本文基于Relap5/MOD4.0程序,建立了反应堆事故模型,进行了全厂断电事故的模拟,分析了反应性、反应堆功率、冷却剂温度和燃料温度等关键参数的变化规律。结果表明,SF2在全厂断电事故中具备高度安全性,其中固有安全性发挥了重要作用。此外还进行了全厂断电事故伴生不同事件的后果比对以及不同温度反应性系数的敏感性分析,证明了直接反应堆辅助冷却系统(Direct Reactor Auxiliary Cooling System,DRACS)在事故前期余热排出能力的局限性,而依靠主泵可以最大限度利用熔盐堆的热惰性从而显著缓解熔盐堆堆芯过热。     

球形燃料元件中包覆颗粒的分布效应研究

在球形燃料元件中,包覆颗粒的填充因子低于10%,分布具有很大的随机性。本文利用MATLAB程序实现了4种填充的建模方式,即体积等效规则填充、扰动的规则填充、随机的规则填充和完全随机填充模拟燃料球中包覆颗粒的分布。基于固态燃料钍基熔盐堆(Thorium-based Molten Salt Reactor with Solid Fuel,TMSR-SF1)设计中选用的包覆颗粒燃料参数,使用蒙特卡罗程序MCNP6 1.0和ENDF/B VII.0数据库进行了全反射边界条件下的单燃料球临界计算,精确量化了不同的建模方式引起的中子物理特性参数的差异。计算表明,这4种建模方式形成了不同的包覆颗粒聚集程度。包覆颗粒的聚集会导致丹可夫效应的增强,从而增大了中子被燃料吸收的概率,无限增殖因数随之增大,燃料温度系数随之减小。     

我国装配式钢结构住宅设计研究与探索

由于可持续发展战略的推进,绿色建筑、环保节能的概念在中国不断深入推广,建筑领域也逐渐开始了自身的变革.装配式钢结构住宅在这样的时代背景下应运而生,为国内的居住建筑设计行业以及住宅市场带来了巨大的影响.新形式的出现,必定伴随着诸多怀疑和迷茫,但顺应形势、加速变革是这个时代不可逃避的现状.为了不断优化和促进装配式钢结构住宅在我国的发展,文章从建筑设计的角度,结合实际项目中遇到的典型情况,对装配式钢结构住宅这一新的建筑形式进行了研究与探索.     

高温型Sm_2Co_(17)永磁体的磁性能及热稳定性

采用粉末冶金工艺制备高温型Sm_2Co_(17)永磁材料,其室温磁性能为:B_r=0.984T,H_(cb)=761k A/m,H_(cj)=1957k A/m,(BH)_(max)=190.4k J/m~3。高温550℃的B-H曲线具有良好的线性度,磁性能为:B_r=0.661T,H_(cb)=447.8k A/m,H_(cj)=536.7k A/m,(BH)_(max)=78.68k J/m~3。内禀矫顽力温度系数β(17.7~550℃)为-0.14%/℃。制备Φ10×10mm并进行电镀层防护的样品,在高温550℃的大气环境下进行长期热稳定处理。结果表明,随着处理时间的延长,镀层表面产生CuO和CoO复合氧化层,从而减缓了SmCo磁体的进一步氧化;经过5036h热稳定处理后磁通量下降了6.95%,磁体的热稳定性良好。     

某地面遥测接收站过顶跟踪改进方法

针对俯仰-方位型跟踪系统在飞机过顶情况下无法进行平稳跟踪甚至丢失这一问题,根据俯仰-方位型测控通信设备的跟踪特点,提出解决目标过顶跟踪的实用方案。深入分析俯仰-方位型跟踪系统天顶盲区的形成机理,讨论当目标过顶时方位角速度的影响。对解决该问题所涉及的相关技术进行研究,总结出跟踪解决天顶盲区的方案,并对方案中程序引导方法对过顶目标跟踪进行仿真实验。结果表明：该方法使系统过顶后能继续捕获跟踪目标,对保持试验任务的顺利进行具有一定的现实意义。     

射孔效果评价测试技术研究与现场应用

油气井射孔是石油勘探和开发中的一项关键技术,其完善程度直接影响到油气井的产能,但目前评价射孔质量的手段很少。射孔效果评价测试技术通过监测射孔期间及射孔后井筒内的压力温度数据,准确评价射孔质量,本文详细介绍了该技术的测试工艺、仪器工作原理及测试数据的分析与应用。