三维中子动力学程序cosKIND针对核电厂仿真应用的典型基准题验证

重大专项"CAP1400全范围模拟机自主化核心技术研究"课题需要自主开发应用于全范围实时仿真计算的物理程序,该程序需具有较高的精度和效率指标要求。为获取COSINE软件包中子动力学程序cosKIND仿真改造的定量依据,对基于节块展开法和全隐向后差分的两群六组时空中子动力学求解器进行二维TWIGL和三维LMW国际基准题测试。在测试过程中,针对基准题特点设计专门的程序测试接口,采用三维轴向全反射边界模型等效模拟二维堆芯问题,并采用逐网格线性截面变化近似模拟控制棒动作。测试结果显示,该求解器的计算结果与参考值相比整体偏小,求解器的计算精度基本满足仿真计算的需求,且计算精度随时间尺度和空间尺度的变化趋势基本合理;但是通过对黑盒测试结果的深入分析表明,该求解器和参考文献中的程序由于截面引入方式的问题,在时间步长较粗时可能导致较大的计算误差。该测试结果为后序基于cosKIND来进行开发优化的求解器提供了定量依据,也为后期cosKIND程序应用于全范围模拟机提出了改进建议。     

稀土三氟乙酸盐的制备与表征

稀土三氟乙酸盐作为催化剂和原材料,在医药、农药、上转换荧光材料等领域中具有广泛的应用价值。三氟乙酸是强质子酸,在250℃条件下具有稳定性。以稀土氧化物(Y2O3,Yb2O3和Tm2O3)、三氟乙酸为原料,通过直接加热、过滤、蒸干重结晶两次成功合成了三氟乙酸盐,对应的产率分别为83%,80%和81%,以及利用IR、DTA对产物进行表征。此方法具有操作简单,产率高等优点。     

核电厂仪控系统设计验证仿真平台开发

在核电厂仪控系统的设计过程中,需要进行反复的逻辑验证、参数优化等工作,本文开发的仿真平台可以为这一过程提供闭环的逻辑验证工具。仿真平台采用分布式并行计算结构、模块化设计。开发了多种功能模块用于不同功能的仿真,包括热工水力计算、控制系统仿真以及人-机界面等。各模块通过平台的标准接口嵌入到仿真平台中,接口采用标准动态链接库的形式。基于设计验证仿真平台,建立了1000 MW压水堆核电厂的工程模拟机,并对其中的控制系统模型进行了参数优化与调试。经过优化的工程模拟机仿真结果与核电厂控制系统(RRC)设计手册中的运行曲线瞬态趋势一致、瞬态前后的稳定值基本相同。     

核电厂全范围模拟机流固换热耦合并行技术研究

基于RELAP5程序热工水力计算原理，研究热构件壁面温度及热流密度耦合并行技术在核电厂全范围模拟机中的应用。整体模型通过热构件壁面温度或热流密度拆分为两个模型耦合并行计算，计算结果分别与整体计算的结果进行对比。结果表明:在间壁式换热器的热构件模型中，热流密度作为耦合参数时计算结果不准确；壁面温度作为耦合参数时可以准确计算。将温度耦合技术用于典型四环路压水堆核电站蒸汽供应系统的仿真计算，计算结果表明:间壁式换热器的热构件模型的温度耦合并行计算能有效提高CPU利用效率和计算速度，为模拟机的实时计算提供更多的保障。      

AP1000给水丧失事故定性分析

针对AP1000核电站,基于两流体最佳估算系统程序RELAP5建立热工水力模型,基于Matlab/Simulink软件及工业组态软件建立相关控制系统数学模型,用于对正常给水丧失事故的计算分析。建模数据主要参考AP1000 Design Control Document(AP1000 DCD),由于建模数据不够充分、详尽,模型不够精确,文中事故分析以定性分析为主。计算结果表明：RELAP5具备计算自然循环的能力,计算结果与DCD中正常给水丧失事故结果总体趋势基本一致,非能动余热排出系统（PRHRS）、堆芯补水箱（CMT）系统能够及时、有效地排出堆芯余热和堆芯衰变热,确保堆芯安全。PRHRS余热排出能力对事故发展有明显影响,模型中PRHRS余热排出能力较强,使冷却剂温度更快地降低到较低水平,导致CMT更早投入以及随后反应堆各参数响应的不同。     

Novel metal-dielectric metameric optical filters for optical security devices

Optical security devices play an essential role in the fight against counterfeiting. In this paper, we study and design a pair of metal-dielectric optical filters based on metameric effect, which offer a hidden image effect by the color shift at a specific angle of observation. Compared with all-dielectric multilayer system, the metal-dielectric multilayer structure has larger color shift with varying incident angle, higher color saturation and fewer layers. Finally, the stacks with 5 layers and 7 layers are achieved, and the color difference index is only 0.71, which shows good metameric matching effect. Simultaneously, the sensitivity of filters to deposition errors is analyzed when the thickness deviation is ±2%, and the results show that the two filters have good manufacturability.