摘要：船舶汽轮机是船舶动力装置中关键设备之一,且随着汽轮机大功率的发展趋势,其重量体积进一步增加,这给设备的设计安装带来困难,并严重影响船舶的机动性。因此,有必要在汽轮机设计中,应用优化技术寻找设计参数的最优组合,以减小汽轮机的重量或体积。建立船舶汽轮机设计计算数学模型,对其重量受冷凝器压力、高低压缸功率比和低压缸末级径高比影响的敏感性进行分析。以船舶汽轮机重量最小为目标函数,在满足一定的结构及性能约束条件下,利用混合粒子群算法对其进行优化设计。研究结果显示,采用优化方案后,汽轮机重量减小了3.13%。最后对优化结果进行了分析,指明了汽轮机优化设计的方向。

摘要：针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))与液态铅铋合金在印刷电路板换热器内耦合换热问题,本文建立了“1对2型”直通道印刷电路板换热器换热单元三维模型。采用数值模拟方法对S-CO_(2)与液态铅铋合金耦合换热特性进行了研究。结果表明:冷侧S-CO_(2)对流换热热阻远大于热侧液态铅铋合金热阻,即印刷电路板换热器整体换热更受制于S-CO_(2)的影响,且S-CO_(2)侧的换热强度决定了整体换热的下限。改变S-CO_(2)侧入口质量流速比改变液态铅铋合金侧入口质量流速对印刷电路板换热器换热器单元功率影响程度更大。S-CO_(2)侧入口质量流速每增加1 kg/s,换热功率增加335.77 kW。本文研究结果可为后续液态铅铋合金与S-CO_(2)耦合换热研究和印刷电路板换热器设计提供参考。

摘要：开发了1套自吸式文丘里水洗器结构设计程序,该程序给出了完善的热工参数计算和喉部结构设计逻辑。在实验研究的基础上,提出了阻力计算修正关系式,修正后的计算结果与实验值的相对误差在8.6%以内。

摘要：降低核动力装置的重量可提高动力装置的综合性能,这也是评价核动力装置技术水平的一重要指标。蒸汽发生器和稳压器是核动力装置中的重要设备,本文以两个设备重量之和最小为目标,采用改进复合形优化方法对其进行优化设计。结果显示:与母型相比,优化设计方案的总重量减小了20.4%,优化效果显著。同时比较了设备耦合优化与单设备优化的差异,分析了设备重量受运行参数影响的敏感性,为工程设计提供参考。

摘要：为满足未来区域性核能供电、核供热、大规模制氢、海水淡化等需求,迫切需要一种结构简单、固有安全性高、经济性高的多用途反应堆。基于此,一种多用途的一体化轻水堆设计概念被提出,包括不同设备的初步设计方案和参数;根据其特点,利用最佳估算程序RELAP5对其中一个设计方案进行了稳压器汽腔破口事故和主泵断电引起的丧失流量事故的确定论安全分析。结果表明,在保守假设条件下,其固有特性和安全系统仍能保证堆芯始终处于被淹没状态,非能动余热排出系统可有效导出停堆后的长期衰变热,从而为进一步研究一体化轻水堆的设计和运行安全特性打下了基础。

摘要：稳压器是核动力装置中的重要设备,它的重量和尺寸是影响核动力装置重量体积及布置的重要因素。本文采用自主开发的复合形-遗传优化方法对稳压器的净容积进行了优化设计,结果显示:优化方案与母型相比容积减小了40.9%,优化效果显著。同时对稳压器净容积受一回路运行参数影响的敏感性进行了分析,为工程设计提供参考。

摘要：针对池式低温供热堆低压低温的特点,采用H2TS(hierarchical two-tiered scaling)比例分析方法设计了池式低温供热堆非能动余热排出系统的单相自然循环实验系统,并开展了非能动余热排出系统单相自然循环的流动与传热特性的实验研究。研究结果表明,通过H2TS比例分析方法设计的实验系统能达到设计的排热功率,冷热源之间的温差为54℃,此方法适用于低温差下的单相自然循环系统的设计。系统在启动过程中存在流量振荡,随着系统的运行能逐渐稳定。边界温度主要影响系统的换热功率和达到稳定的时间。对于非能动余热排出系统池水换热器管束的这种既不是定热流也不是定壁温边界,采用对流传热温差作为Gr的参数更为合适。根据实验数据拟合得到适用范围为RaD D/L<2.34×10^(4)的管束外自然对流传热关联式,其误差范围在-17%~15%之内。本研究得到的无量纲相似准则集团和实验研究结果可为工程设计提供依据和数据基础。

摘要：核电厂二回路主给水系统是保证蒸汽发生器冷却的重要系统,同时也是水锤频发的管段,研究水锤对主给水系统的规律对于系统稳定运行具有重要意义。文章以主给水系统作为研究对象,通过Flowmaster软件的瞬态计算功能,建立给水泵、控制阀门等边界条件下的数学模型,计算阀门、泵关闭时产生的水锤压力,并且导出压力等参数的瞬时变化解。结论验证了Flowmaster瞬态计算功能计算水锤的可行性,结合工程实例说明,增加给水控制阀、给水泵关闭时间能有效控制水锤,改变给水泵、给水控制阀关闭触发信号间隔能缓解水力冲击,以及管径等因素对水锤的影响,对于实际工程中的设计和系统优化具有一定指导作用。

摘要：本文建立了电加热式稳压器容积及重量计算的数学模型,编制了相应的计算机程序,在此基础上,对稳压器容积及重量受一回路运行压力和反应堆冷却剂出口温度影响的敏感性进行了分析。在选取合理的优化变量及约束条件后,利用混合遗传算法对稳压器重量进行了优化设计,计算结果显示,与原方案相比,采用优化方案后稳压器重量减小了15.3%,优化效果显著。

摘要：本文针对载人潜器耐压球壳,在考虑了观察窗蠕变效应的基础上,设计了参数化计算流程,进行了设计变量的灵敏度分析,采用径向基神经网络建立了近似模型。进一步以临界应力、临界压力为约束,以球壳质量、主侧观察窗蠕变位移为目标,建立了多目标优化模型,采用第二代非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行了求解。结果表明:在耐压壳体质量增加幅度不大的情况下,观察窗蠕变变形优化效果明显,大大提高了载人潜水器的安全性,为载人潜水器耐压球壳设计提供了参考。