摘要：铅铋快堆的安全稳定运行与换热器一二次侧间的散热性能密切相关。本研究通过建立基于铅铋快堆的直流蒸汽发生器(OTSG)稳态与瞬态耦合分布参数模型,分析对比了不同负荷条件下OTSG内部热工水力特性的分布差异,并进一步揭示了铅铋快堆一次侧焓值及流量扰动对换热器动态散热性能的影响。结果表明:稳态传热时铅铋快堆一次侧温降主要集中在过冷沸腾及核态沸腾区,二次侧负荷减小将导致管壁面温度飞升前移;动态调节显示在设计工况下一次侧入口焓值仅下降5%,就可能导致铅铋快堆循环在90 s后进入事故工况。研究结果为铅铋快堆的OTSG动态流动换热特性研究及结构设计优化提供了有价值的建议。

摘要：本研究基于仿真软件APROS对两环路核动力系统的一、二回路耦合系统建立了仿真模型,并对此模型进行了功率运行稳态工况和线性变负荷动态工况仿真模拟。结果表明,模型仿真结果的最大稳态相对误差小于5%,与设计值符合较好;动态仿真趋势与热工水力计算程序RELAP5仿真趋势基本一致,验证了模型的有效性。因此,该核动力系统一、二回路匹配性良好,且本文所建立的系统模型能够较准确地模拟核动力系统的运行。

摘要：多泵并联给水系统作为核动力系统的主要子系统之一,其给水泵的切换运行规律对系统运行经济性以及系统运行特性至关重要。本研究利用系统仿真支撑软件APROS建立了多泵并联给水系统仿真模型,并依据额定设计值验证了模型的准确性。基于此,通过进行不同切换条件下的线性升、降负荷仿真,对给水泵切换运行规律和系统动态特性进行了研究。研究结果表明,针对本研究对象,其高负荷工况切换点选取为70%额定流量,低负荷工况切换点选取为30%额定流量时,既能获得良好的系统动态响应,还能保持给水泵运行经济性较高。此外,低负荷工况对给水泵切换引入的扰动更为敏感。低负荷工况下,若切换条件选取不当,则会导致降负荷过程中系统触发超压排放。

摘要：氦氙混合物为工质的布雷顿循环具有循环效率高、系统结构紧凑、化学稳定性好等优势,适合作为空间核反应堆的能量转换系统。在深入调研空间堆氦氙布雷顿循环发展历史和国内外研究进展的基础上,对其关键技术问题和重点研究方向的相关研究进展进行了综述,发现主要研究方向包括氦氙混合物工质特性、氦氙布雷顿循环关键部件、循环性能提升、循环动态特性及控制策略等方面;而有待继续深入研究的关键技术问题包括不同比例氦氙工质的高精度物性及流动传热模型、高性能叶轮及高效紧凑式换热器设计及试验、不同功率等级下系统全工况优化、耦合反应堆的系统全局动态特性及控制策略等。分析结果可为推动空间堆氦氙布雷顿循环技术发展提供参考。

摘要：超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环具有循环效率高、结构紧凑等优点,适合作为微型核反应堆的能量转换系统。本文以不同构型SCO_(2)布雷顿循环系统为研究对象,建立了设备模型及系统整体分析模型,进行了系统关键部件选型及热力设计,并开展了不同评价指标下系统不同构型参数优化,获得了不同优化目标下最佳构型及最优参数配置。结果表明:以发电效率最大作为优化目标,最优构型再压缩再热循环的发电效率最高达到47.5%;以功率密度最大作为优化目标,最优构型再压缩循环的功率密度最高可达282.42 kW/m^(3);以功率质量比最大作为优化目标,最优构型再压缩循环的功率质量比最高可达98.81 kW/t。通过不同构型对比发现,再压缩构型具有较高的功率密度和功率质量比,能较好兼顾高效性和紧凑型,更适合作为可移动微型堆能量转换系统。

摘要：自然循环铅冷快堆与超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环耦合发电系统是未来先进核能系统的发展方向。基于Apros软件搭建了该耦合发电系统的动态模型,并设计了2种反应堆控制方案,一种为参考压水堆堆芯功率控制系统的常规控制方案,另一种为添加控制棒棒位限制的补偿控制方案。研究结果表明,在3%FP/min(FP为满功率)的小变负荷速率下,2种控制方案下的负荷跟随动态偏差皆在-2%~1%之间,但对于堆芯出口冷却剂温度的稳定,补偿控制方案优于常规控制方案;在6%FP/min~18%FP/min的大变负荷速率下,常规控制方案下的堆芯出口温度变化幅度为-40~0℃,而补偿控制方案下的堆芯出口温度的变化幅度为-5~2℃。因此,补偿控制方案可作为自然循环铅冷快堆控制的有效手段。

摘要：为得到控制棒驱动机构(CRDM)排污管在排污工况下的流动情况,采用计算流体力学(CFD)方法对CRDM排污系统进行三维稳态流动分析。在已知CRDM排污系统阻力压降条件下,将复杂的CRDM流道简化为圆柱形阻力件,再利用反推法计算得到系统中的流量、流速和流动状态。计算结果表明,在排污工况下,系统内的流动状态为湍流流动,有利于提高排污效果。研究结果可为排污系统的设计提供参考。

摘要：金属材料裂纹在交变应力作用下呈现出一定的扩展规律,文章以316LN母材为研究对象,以获得316LN母疲劳裂纹扩展速率为目标,在空气介质环境下开展了316LN母材在室温和高温的疲劳裂纹扩展性能研究,可为316LN材料的寿命预测提供重要数据支撑。

摘要：为找到一种直管在横向流体冲刷下的流固耦合模拟方法,文章在流场CFD计算中分别采用Transition SST模型、Realizable k-e模型、低雷诺数k-e模型和LES模型四种不同的湍流模型。文章基于ANSYS Workbench平台,采用动网格技术和双向流固耦合计算方法研究直管在3~7m/s流速范围内的横向冲刷下的流致振动特性,将耦合模拟得到的振动幅值和振动频率与David Schowalter等人的试验结果进行对比分析。研究结果表明:LES湍流模型对流致振动的模拟精度较高,耦合计算得到的振动幅值与试验值之间的偏差小于5%,振动频率与试验值之间的偏差小于2%。因此,在流固耦合计算中,LES模型作为湍流模型,能更好地模拟直管在横流冲刷下的流致振动。

摘要：在推进“碳达峰、碳中和”的时代背景下,核能的稳定应用被视为我国能源结构转型的重要发展方向之一。小型核电源二回路的给水含盐情况是决定其能否稳定运行的最主要因素。文章介绍了传统除盐技术的原理及优缺点,指出现有技术无法完全满足需求的原因;提出了一项理论上可满足应用需求的水合物除盐技术,阐述了该项技术的基本原理,介绍了其在国内外的应用概况;总结了该项技术在当下亟须解决的问题,期望这些问题的解决能够为我国自主化小型核电源二回路的设计研究提供拓展思路。