船用核动力SGTR事故安全分析

本文论述了船用核动力装置蒸汽发生器传热管断裂事故（SGTR）安全分析的重要性。并以陆奥号核动力商船为例，运用事件树分析技术，对SGTR事故进行了安全分析。得出了事故后可能导致堆芯熔化的事故序列，确定了堆芯熔化数学模型，并进行了定量化分析。最后根据对支配性事故序列和各题头事件重要度的分析，提出了降低SGTR事故导致堆芯熔化发生概率应采取的相应措施。     

船舶动力装置高温高压管道破前漏分析

将破前漏（LBB）方法运用于船舶动力装置高温高压管道的安全分析。探讨由于水下冲击、摇摆、温度和内压变化引起的管道载荷特性。以典型π型管道为研究对象,统计出疲劳应力谱。基于断裂力学理论和有限元方法,预测管道表面裂纹疲劳扩展行为,确保管道在运行期间不发生泄漏。采用J积分撕裂模量汇交法计算管道穿透裂纹的临界裂纹尺寸,并与最小可监测裂纹尺寸比较,确保即使发生泄漏,也有足够的安全余量在裂纹被发现前不发生失稳断裂。研究表明：尽管摇摆产生的管道交变应力幅较小,但循环次数高,对裂纹扩展的影响不可忽略;在水下冲击载荷作用下,管道承受最大应力,最有可能导致裂纹失稳扩展。     

复杂边界条件板壳耦合结构振动分析

板壳类结构在工程领域被广泛应用,使得板壳耦合结构动力学特性成为备受关注的研究话题。针对现有研究方法在复杂耦合结构动力学特性分析方面的局限性,构建复杂边界条件下板壳耦合结构振动分析模型,采用二维改进傅里叶级数对弹性板和圆柱壳结构各位移函数分别进行描述,复杂边界条件通过不同组合的弹性约束来模拟,并依赖四类耦合弹簧充分考虑结构之间弯矩、横向剪力、面内纵向力以及面内剪切力的机械耦合效应,进而基于哈密顿原理和瑞利-里兹方法得到板壳耦合结构系统的特征方程与振动响应。研究结果表明,该方法预测板壳耦合结构模态参数优于文献结果,预测强迫响应结果与测试结果吻合良好,验证了该分析方法的正确性。建立的板壳耦合结构分析模型可适用于各类复杂边界条件,无需重新进行理论推导和计算程序编写,是一种可靠而高效的分析手段,可为开展复杂耦合结构的振动分析与动力学设计提供通用性的分析模型基础。     

低过冷流场中蒸汽水下喷注直接接触冷凝声学特性研究

低过冷流场中蒸汽水下喷注直接接触冷凝（DCC）是核动力舰船冷凝器热井鼓泡除氧的热力基础,该过程涉及强湍动、相变、多相流等复杂行为,可诱发强烈的流场压力脉动与辐射噪声,是影响舰船声隐身性能的重要因素。针对该问题,本文通过实验对流场过冷度2.8~14.7 ℃范围内蒸汽水下喷注DCC过程的汽羽流型演化和声学特性进行研究。结果表明,蒸汽质量流速和流场过冷度对汽羽流型演化具有不同的作用机制和影响规律。低过冷流场中,蒸汽水下喷注冷凝噪声具有宽频特征;流场过冷度极低时,低频噪声占辐射噪声的主导地位,随流场过冷度的增大,高频噪声的贡献逐渐提升。     

严重事故仿真两相流模型研究

提出了一种新的核电厂严重事故实时仿真系统的开发思路，即将MELCOR程序中各部分的计算模型从MELCOR源程序中分离出来，经过一定的修改，用修改后的程序在SCA仿真平台上运行，形成完整的核电厂严重事故实时仿真系统。介绍了分离CVH／FL程序中关于描述液相区表面物理现象的两相流计算程序，并计算了液相与气相之间质量和能量的交换。     

基于CEFR的超临界二氧化碳循环系统特性分析

通过建立基于中国实验快堆CEFR的超临界二氧化碳布雷顿再压缩循环模型,研究各运行参数对循环效率的影响规律及各参数间的关联机制。经分析,循环最高温度恒定的假设无法反映反应堆参数特性,对布雷顿系统进行针对性优化。研究表明,全程超临界和跨临界循环对分流率和循环温度等运行参数具有不同的需求,布雷顿循环的回热性能直接决定了系统的效率,且循环系统中存在最优运行工质流量,经对比分析给出了系统循环的优化循环方案。     

核电厂严重事故仿真热工流体模型研究

严重事故研究的重点是严重事故的预防和防止，但通过试验研究是比较困难的。随着计算机的飞速发展．计算机仿真已经成为严重事故研究的一个重要手段。简单介绍了严重事故仿真平台，并给出了严重事故仿真中的热工流体模型。     

双色平面激光诱导荧光法测温技术研究

讨论双色平面激光诱导荧光法(PLIF)在测量流体温度分布中的应用,激光染料分别选择具有负温度系数的RhB和具有正温度系数的Fl27。通过片光系统将激光束整形为平面片光,由此激发激光染料发出特定波长的荧光,根据荧光的强度信息进一步得出平面温度场的分布。对双色PLIF中涉及的相关技术问题进行探讨,如染色剂的光谱特性以及光谱的分离。标定的温度高于常压条件下水的饱和温度,表明双色平面激光诱导荧光技术可用于涉及相变过程中的温度场测量。     

海洋核动力平台堆舱非能动冷却特性研究

海洋核动力平台以输出电能和生产淡水为目标,为国家海洋能源战略提供保障。针对严重事故下海洋核动力平台堆舱安全性问题,在其堆舱非能动冷却系统(PCCS)方案的基础上,提出采用三维冷凝换热与一维自然循环流动换热耦合计算的方法,利用Fluent软件并结合UDF编程,建立堆舱含不凝结气体环境的蒸汽冷凝与舱外海水自然循环耦合换热模型,并分析失水事故(LOCA)条件下PCCS的热工水力行为特性。结果表明,PCCS能实现对喷放蒸汽的长期冷却,可有效降低LOCA后的堆舱温度与压力,为保障严重事故后的堆舱安全性提供可行措施。相关分析方法也可为开展海洋核动力平台PCCS分析设计提供指导。     

汽轮机湿蒸汽特性的超声衰减测量技术

针对核电站二回路汽轮机末级中,湿蒸汽工质夹带的液滴会威胁核电厂的经济性与安全性的问题,本文基于长波区简化模型对超声波在气液两相流中超声衰减系数、声速与体积浓度、液滴粒径关系进行数值模拟。利用超声衰减法,对气液两相流中100 kHz、160 kHz、200 kHz超声衰减系数进行测量,结合长波区简化模型对两相流液滴体积浓度进行反演计算。使用称重法对两相流中液滴体积浓度进行标定,将计算结果与标定的体积浓度进行对比分析。结果表明：超声衰减法可以对气液两相流液滴体积浓度进行在线测量,并且蒸汽液滴体积浓度变化0.01%超声幅值衰减可以达到25%而声速变化量为0.5%,超声衰减法更适合用于核电厂二回路蒸汽浓度测量。