曲率圆弧段代替切线段的数值计算方法

为了确保安全,核工业和其它一些工业要求某些参数的计算值只能取正的相对误差且不大于5×10-3,这是它们对数值计算的基本要求.例如,反应堆带功率运行时,功率增长总是随时间上升,功率曲线是向下凹的.传统的龙格-库塔法计算值总是小于真实值,并且随着时间的增加,计算值越来越小于真实值.按计算值分析,反应堆是安全的,但实际上反应堆是不安全的.这对反应堆的安全极为不利.为此,本文开拓了一个全新的数值计算方法.与龙格-库塔法相比,该方法计算工作量小,与预测一校正法相比,该方法没有启动问题.更值得指出的是计算值高于真实值,这样,反应堆计算结果总是偏于安全的.     

RELAP5程序与三维时空中子动力学模型的耦合以及改进研究

引入堆芯物理计算的两群三维时空中子动力学模型,对RELAP5程序的点堆中子动力学模型进行了改进,同时设计了可视化界面,可方便地实现人.机交互操作.计算结果与实际应用表明,改进后的RELAP5程序计算功能和精度得到提高,使用更加方便,在核动力装置的仿真方面有很好的应用前景.     

船用蒸汽发生器传热管破损事故研究

综合应用事件树分析和确定论分析方法，建立船用蒸汽发生器传热管破损事故动态分析模型；基于运行安全分析研究选用典型事件序列，并利用仿真应用平台对该模型进行了仿真计算分析；明确了故事的发展过程和处置措施，以及多重故障和人工干预等因素对事故的影响结果．该研究结果对该事故操作规程的制定有一定的指导意义．     

基于数据驱动的核动力系统异常检测及分析方法研究

针对核动力系统在线异常检测存在故障样本稀少且不完备的现实问题,借鉴安全运行域的概念,基于逻辑距离计算的思路,提出一种基于正常运行数据驱动的核动力系统异常检测方法,并以某核动力系统常用运行工况历史数据为对象,对算法进行了试验验证。结果表明,设计算法能有效检测系统异常和故障,具有良好的可靠性和可解释性,并且检测力度具有可调节性。      

高温气冷堆堆外探测器空间响应函数的计算和特性分析

建立高温气冷堆核电厂示范工程( HTR-PM)反应堆堆外探测器空间响应函数的计算模型.基于共轭输运理论,分别使用蒙特卡罗程序( MCNP)和三维离散纵标(SN)程序TORT计算高温气冷堆堆外探测器空间响应函数.对堆外探测器空间响应函数主要特性的分析及对2种计算结果的比较表明:SN程序TORT的计算结果和MCNP的计算结果一致;基于共轭中子输运理论建立堆外探测器读数和堆芯功率分布的映射关系(探测器空间响应函数)可行;MCNP的计算效率较低,得到三维分布的空间响应函数存在较大的统计误差;堆外探测器读数主要由正对探测器的堆芯局部区域的高能中子产生.     

摇摆条件下自然循环流量的混沌时间序列预测

采用相空间重构和支持向量机相结合的方法建立混沌时间序列预测模型,用该模型对冷却剂体积流量进行预测。应用粒子群算法对模型中参数取值进行同步优化后,预测值与实际测量值的平均相对误差为1.5%,相对精度为0.9879。结果表明,该模型能够用于摇摆条件下自然循环的冷却剂体积流量预测,且具有较高的精度和鲁棒性。     

基于评价函数和BP网络的CRDM滚轮状态评估方法

针对采集的控制棒驱动机构(CRDM)振动信号中存在非平稳、强噪声失真信号,提出一种基于评价函数和误差反向传播(BP)网络的CRDM滚轮状态评估方法。信号经半软阈值去噪、局部均值分解(LMD)提取特征向量,特征向量组成的样本集经BP网络进行状态识别,引入评价函数对状态识别结果进行评价,依据评价结果进行失真样本剔除,保留新形成的样本集进行状态识别。结果表明,基于评价函数和BP网络的CRDM滚轮状态评估方法能有效对滚轮缺陷状态进行识别,解决了控制棒驱动机构滚轮状态难以进行准确识别的问题。     

小型堆非能动安全系统初步设计

非能动安全系统能够极大减轻事故工况下对柴油发电机、水泵等能动设备的依赖,已在第三代核电技术中广泛应用。为进一步提高小型堆的安全性,针对6个非能动安全系统提出初步设计方案。本文使用RELAP5和MELCOR程序建立分析模型,包括主系统、部分二回路系统和安全壳系统,以模拟大破口失水事故工况及全厂断电工况下的堆芯及安全壳响应。结果表明,当前非能动安全系统的协同运行能够有效预防和缓解事故。在大破口失水事故工况下,燃料包壳峰值温度、安全壳压力和温度不会超限,且有较高的安全裕量;全厂断电工况下,压力容器不会被熔穿、安全壳不会发生早期或晚期超压失效,且安全壳内不存在氢气燃爆转变和爆炸的风险。本文提出的设计方案具有一定的工程参考价值。     

舰船核动力安全目标及其量化技术研究

在梳理民用核电安全目标内涵及层次结构基础上,深入分析舰船核动力特点、人员与舰船核动力关系、人员安全需求及危险源防范等安全特性。吸收借鉴国际原子能机构和美国核管会经验,对舰船核动力初步安全目标体系进行了修订完善,提出了定性安全要求,合并了原体系中不同环境条件的分类目标要求,在堆芯损坏和主动力丧失基础上增设了动力事故导致的居住性丧失新指标。最后,对定量目标的量化原则、方法进行了分析,并从设计和安全评价两个方面评估了新目标体系可能产生的影响。     

核动力系统冗余泵组的可靠性研究

根据核动力系统中设备冷却泵的工作状态,将冗余泵组的中止回阀看成两个冗余阀,得出简化的可靠性分析框图,并建立泵组的可靠性分析模型.以核动力装置设备冷却泵组为例,分别计算泵组在3种情况下的可靠度.计算结果表明,冗余泵组比单个泵工作的可靠性高,但冗余泵组中泵和阀之间的相关失效削弱了泵组的可靠性.