摘要：在高温气冷堆(high-temperature gas-cooled reactor, HTGR)堆芯球床中,燃料球间的辐射换热是重要的传热模式,与堆芯固有安全特性密切相关。该文利用机器学习方法提出了球床颗粒间辐射角系数智能预测方案,其中基础计算模型基于角系数显式解析表达式,合理描述了球床热辐射特性随球心距变化规律和周围颗粒球平均阻挡作用,用于快速计算球床堆中辐射角系数的核心主导部分。利用高温气冷堆示范项目(HTR-PM)球床堆积结构和光线追踪方法,建立了高温堆球床高精度角系数大数据集,共包含1.66×10^(7)条角系数工况,覆盖了球床各种局部结构。利用大数据训练后的梯度提升决策树模型有效提升了角系数预测精度,综合基础计算模型后角系数回归系数超过0.999。该文成果为高温气冷堆球流传热研究、堆芯优化和热工流体分析提供了高效的辐射传热计算方法。

摘要：１０ＭＷ高温气冷堆的蒸汽发生器是立式，直流，螺旋管状蒸汽发生器。其工作在中压参数下，必须考虑两相流不稳定性。采用了Ｚｕｂｅｒ－Ｆｉｎｄｌａｙ漂移流模型，借助于多变量频域法分析两相流密度不稳定性。分析了一，二回路之间的反馈耦合作用，提出了多输入，输出传递矩阵的数学表达式，推导了多通道反馈系统模型。编制了程序ＡＦＩＨＴＲ，并计算出了ＨＴＲ－１０ＳＧ中两回路耦合密度波振荡的稳定条件。

摘要：为利用气泡提升泵的概念设计来增加铅铋合金非等温回路的自然循环能力,需对充入回路的气泡大小进行选择。气泡的初始直径能显著影响气泡提升泵提升自然循环的能力。利用VOF模型,对不同初始直径的氦气泡在液态铅铋合金中的提升作用进行了数值模拟研究。结果表明,对于单个气泡,随着初始直径增大,提升能力呈先增加后趋于不变的趋势;初始直径较大的气泡易分裂生成较小的子气泡附着在管壁上,有影响传热效率的潜在可能。研究了在静止液态铅铋合金中,不同初始直径的氦气泡上升速度和上升高度与时间的关系及气泡分裂的原因。

摘要：将核电站建于地下,不仅可充分利用土地资源,节约成本,还能更好地利用其非能动安全性,同时避免了在发生严重核事故时放射性物质向大气中的扩散,提高核电站的安全性。本文介绍了4种不同地下核电站设计方案,从不同角度分析了各方案的可行性,并对可行方案使用多判据决策分析技术,从核电站的安全性、经济效益、对环境的影响、施工的难易程度等方面进行综合评定后选出最优方案,从而综合、全面地考评了地下核电站这一新的核电设计构想。

摘要：为研究通过固态氧控有效调节铅铋合金(LBE)系统氧浓度的方法,本文通过修正液态LBE腐蚀经验公式,结合氧化铅(PbO)溶解模型,基于集总参数法并使用FORTRAN语言自编程序计算LBE系统氧浓度;据此研究主回路流量、质量交换器(MX)内温度、PbO装量对自主设计的小型LBE系统的MX供氧性能的影响;初步建立MX设计准则,获得一定约束条件下MX供氧性能及其氧控旁路设计参数。本研究可为LBE系统氧控旁路的设计和计算提供参考,同时提供一种高效求解LBE系统瞬态氧浓度和腐蚀的计算方法,为建立氧浓度模型预测系统提供新思路。

摘要：跟踪自由表面的流体体积函数法（ＶＯＦ方法）建立在部分流体体积基础上，是解决具有表面张力的液面波动问题的一种有效方法，该方法可利用部分单元体处理曲边界和内部障碍物。本文介绍了ＶＯＦ数值计算方法的基本原理，并用ＶＯＦ方法编制了程序，模拟计算了容器中具有自由表面的三维、非定常液面波动问题，得到了典型流动模型的计算结果，结果与物理分析相吻合，证明ＶＯＦ方法是解决具有表面张力的自由液面波动问题的一种有效方法，可为工程设计提供理论依据。

摘要：冷却剂是空间核反应堆(空间堆)的重要材料,选择合理、高效的冷却剂对于空间核反应堆的安全运行有重要意义。通过对空间堆常用冷却剂工质钠、钾、锂、钠钾合金、氦气等进行对比分析,得出不同冷却剂工质在密度、比定压热容、热导率、黏度等热物性参数下的差异。结合反应堆特点及冷却剂性质给出应用不同冷却方式堆型的冷却剂推荐,对于空间核反应堆的设计尤其是堆冷却剂的选取有一定参考价值。

摘要：为研究液态铅铋合金(LBE)冷却剂系统气态氧控装置——膨胀箱中覆盖气体的氧输运特性,利用计算流体动力学(CFD)软件ANSYS Fluent对氧输运进行了数值计算。根据覆盖气体流动特性和混合气体中低氧分压特点,对膨胀箱气相空间进行简化,将气-液交界面视为氧浓度恒定的自由表面边界,采用组分输运模型计算气体和液态LBE之间传质后的液态LBE氧浓度。结果表明,传质系数随液态LBE入口流速增大而增大,液态LBE入口流速增大则膨胀箱内气-液对流强度增加,有利于增强膨胀箱的氧输运;膨胀箱中液态LBE温度越高,则氧输运的平均传质系数越大;在液态LBE入口流速一定时,平均传质系数可表示为温度的递增函数。在饱和氧浓度阈值内,入口氧浓度和气-液交界面氧浓度不影响膨胀箱的传质系数,对液态LBE回路的氧浓度控制有利。本研究定量获得了使液态LBE回路处于合理氧浓度范围内的操作条件,为实验及系统设计提供数据参考。

摘要：用微流体惯性冲击器收集μm尺寸气溶胶颗粒是一种新型的过滤方式,弥补了现有过滤收集方式的不足,已有学者进行了可行性论证,但气流在现有的T型惯性冲击器内压力损失较大且冲击器的加工工艺较为繁琐。本文设计并研究了一种新型微流体惯性冲击器,采用CFD软件对微流体惯性冲击器的过滤性能进行了数值模拟。建立了数学模型,对气相采用层流模型,对颗粒相采用离散相模型(DPM)。通过模拟计算,分析了不同尺寸的微流体惯性冲击器对粒子收集效率的影响。结果表明,冲击器转折角和尺寸D对收集效率均有较大影响:转折角越小,收集效率越高;当D≤1/2时,效率曲线基本不变。

摘要：超临界二氧化碳(S-CO 2)布雷顿循环系统是第4代反应堆采用的新型高效热能转化系统,系统采用微通道高效紧凑换热器作为高低温回热器,其流动换热特性对整体系统热能转化效率有着显著影响。本文采用数值模拟方法,以S-CO 2为流动工质,建立机翼型翼片结构的换热器模型,研究翼片的不同间距对流动换热性能的影响。研究结果表明,交错排列翼片的综合流动换热性能优于翼片并排布置,翼片交错间距为左右间距一半时,增加左右间距,换热器流动换热性能更好。将机翼型微通道换热器与折线型微通道换热器模拟结果进行对比分析表明,机翼型微通道换热器在压降仅为折线型微通道换热器54.174%的情况下,换热性能提升了25.67%。