球床沸水堆燃料组件稳态换热数值模拟研究

以球床沸水堆（PBWR）燃料组件为研究对象,运用CFD商用软件FLUENT,采用多孔介质模型和欧拉两相流模型,燃料组件流动沸腾换热进行计算分析。分析额定工况下的燃料组件内稳态热工水力特性及孔隙率对计算结果的影响。计算结果表明：球床沸水堆燃料组件横截面的热工参数分布与传统压水堆的壁面加热管道相比具有新的特点,采取适当的燃料组件结构孔隙率,可获得较大堆芯换热效率及较小的堆芯压降。     

试验台架中的金属结构储热释放比例分析

比例化的反应堆热工水力整体试验台架广泛应用于核电站的安全评估试验。比例试验台架往往存在储热释放比例过高从而造成瞬态过程或现象模拟失真。本文从基本控制体热量传递模型出发,分别通过微分方法、流道控制体方法、以及功率积分法分别对储热进行比例分析,分析表明在满足自然循环比例分析准则的条件下,在确定的高度比下选取合适的管径比例和壁厚,能够实现释热过程的瞬态相似模拟。为了简化实际工程设计的分析难度,可采用功率积分法以确保总体储热量满足功率比例要求。最后对ACME台架的储热分析表明其储热释放比例在合理范围内。本文可为相关热工水力试验中有关储热问题的分析和解决方法研究提供一定的参考。     

“华龙一号”首堆穹顶将吊装

正据5月25日《上海证券报》报道,作为"华龙一号"全球首堆示范工程的福清核电5号机组穹顶将在2017年5月25日至26日吊装,这标志着计划工期62个月的"华龙一号"工业建设迎来一个里程碑式的进展。"华龙一号"的设备共计有6万多个台套,生产、设备、组装涉及上海、四川等28个省市,5 300多家企业、近20万人参与了项目的研制和建设。"华龙一号"的装备国产化率可以达到85%以上,反应堆压力容器、蒸汽发生器、堆内构件等核     

基于CFD的水电站厂房水力振源模拟研究

传统的水力振源特性研究主要依赖于模型试验,计算方法亦过于简化。通过建立水轮机全流道模型,基于CFD计算软件,对正常工况下的厂房进行了流体计算,总结了蜗壳壁面压力脉动的变化、分布规律及数值大小,进而根据CFD计算结果拟定了5种水力振源施加方案,并利用谐响应算法计算了厂房楼板、机墩、风罩等薄弱部位的振动响应情况,认为可根据流体计算结果在蜗壳内壁不同部位施加相应简谐荷载;且在流体计算结果中提取厂房蜗壳壁面各点的压力脉动数值,采用时程分析法施加于蜗壳对应节点,观察厂房结构振动响应情况,给出了水电站厂房水力振源更加精确、合理的模拟与施加方式。     

利用秦山二期核电厂校核COBRA-Ⅳ程序

热工性能分析程序对反应堆内燃料组件的研究、设计有很大的作用,而COBRAⅣ是基于COBRA程序而开发的计算反应堆热工水力的子通道分析程序。为了校核COBRAⅣ程序计算的准确性,本次研究以秦山二期~([1])为参考堆芯,用子通道分析方法建立了秦山二期核电厂堆芯的子通道计算模型,应用COBRA-Ⅳ程序计算了秦山二期堆芯的热工性能,并将计算结果与秦山二期的设计参数对比。计算结果的对比表明,COBRA-Ⅳ程序的计算结果与设计参数符合度较高,认为程序计算结果准确。     

基于CATIA的水电站引水系统三维设计探讨

针对水电站引水系统常规设计方法的不足,提出了基于CATIA的水电站引水系统的三维设计方法,并以复杂调压室体型设计为例,采用CATIA建立其几何模型,利用CFD软件分析其水力特性,实现了CATIA和CFD软件的联合使用,为水电站引水系统的设计提供了一种新途径。     

U形管蒸汽发生器模型及动态仿真

针对核电站立式U形管自然循环蒸汽发生器,建立了能够描述其稳态及瞬态热工水力特性的数学物理模型,并编制了计算程序.计算和验证结果表明,该数学物理模型准确,可以与其它核电站模型一起构建核电站系统模型以进行安全分析研究或开发核电站仿真机.     

核电蒸汽发生器热工水力静态特性计算分析研究

根据秦山核电站一期30万kW蒸汽发生器的结构和设计参数,对U形管立式蒸汽发生器进行了热工水力计算分析研究,计算了在不同功率水平下,无污垢和无堵管的新蒸汽发生器状态以及有污垢和堵管量达到10%的状态分别对应的蒸汽发生器的一回路和二回路总换热系数、二次侧的蒸汽出口压力和循环倍率等热工参数,得出它们与功率负荷的关系曲线并进行了静态特性分析研究,获得了一套关于蒸汽发生器热工水力计算方法与程序。     

2018年底“华龙一号”国内首台汽水分离再热器研制成功

正去年,中国东方电气集团有限公司在核电装备制造和出海口基地——研制福清5号机组"华龙一号"国内首台自主设计制造汽水分离再热器成功。承担"华龙一号"首台汽水分离再热器研发和制造的东方重机,在汽水分离再热器性能、强度、结构等方面进行了全面研究,自主设计制造了新一代核电技术产品。同时,在福清核     

一种SCWR概念设计方案的系统水动力特性

对一种典型的超临界水堆(SCWR)设计方案中的反应堆冷却剂系统(RCS)和非能动余热排出系统(PRHRS)回路进行了简化,建立了两系统在超临界压力下的统一水动力模型。利用模型对SCWR主系统和非能动余热排出系统的水动力特性及输热、排热能力进行了计算,并在此基础上分析了堆芯进口温度、泵特性、回路高度、系统阻力等因素对系统运行的影响。     

铅铋散列靶靶体物理热工耦合分析

  [目的]  散裂靶为次临界反应堆重要组成部分,为了得到符合要求的靶内结构,通过对现有的几种散列靶的流道进行扫描,结合各种靶型的优点,设计一种适当的散裂靶结构。  [方法]  通过CFD软件扫描流场,进行热工分析;MCNPX用于散裂靶物理分析。为验证计算思路和方法,重复文献中工作,并把计算结果与文献中结果做对比,二者符合良好。  [结果]  对设计的散列靶进行热工水力分析,得出在靶窗厚度不变的情况下,不同进口速度、不同束斑直径、不同束流强度下的结果;计算束斑直径不变情况下,不同靶窗厚度对应的允许的束流强度;把符合散裂靶热工设计要求并有充分裕量的工况进行整理。推导出电流密度随半球型角度变化的公式,得出不同靶窗厚度下的最大允许电流密度。  [结论]  研究成果对铅铋散裂靶的初步设计有重要意义。     

岩滩水电站厂房水力振动计算

建立了岩滩水电站厂房下部结构大型有限元模型。对发电机层楼板的自振特性做了较准确的计算；同时将机组水力激振作用下的厂房振动简化为简谐振动系统。进行了厂房结构动位移及振动速度的动力响应分析。数值计算结果与实测数据符合较好。     

基于Hermite插值法的板型燃料不对称冷却计算

通过Hermite插值积分理论列出积分平均值与边界条件的关系,进而建立板型燃料芯体及其左右包壳的导热方程,利用Fortran科学计算语言对所建立的数学模型编译求解程序。将求解程序加入到反应堆热工水力实时仿真程序THEATRe中进行不对称冷却问题的计算,并对THEATRe程序的输入卡进行修改。通过计算中国先进研究堆(CARR)的标准燃料组件和跟随体燃料组件的稳态温度分布,与现有参考结果进行对比验证求解程序的正确性。最后模拟分析板型燃料组件流道堵塞事故。     

中核集团成功研制华龙一号全球首台蒸汽发生器

正11月25日,由中核集团中国核动力研究设计院自主研发设计的华龙一号示范工程福清核电5号机组全球首台蒸汽发生器成功完成出厂水压试验,标志着该蒸汽发生器研制成功,即将进入出厂验收环节,为华龙一号首堆工程建设的顺利推进奠定了坚实基础.蒸汽发生器是反应堆冷却剂系统的关键设备之一,是连接一、二回路系统的枢纽,结构复杂、接口多、设计技术难度大.华龙一号蒸汽发生器所采用的设计技术、制造工艺技术是成熟技术,设备性能能得     

立式自然循环蒸汽发生器的热工水力特性

压水堆核电站蒸汽发生器传热面管子的腐蚀破损是核电站经常发生的事故,极大地影响核电站的可靠性和经济性。本文仅从蒸汽发生器的热工水力特性出发,提出了结构设计上的改进措施,介绍了蒸汽发生器中的沸腾传热和两相流,着重分析了某些区域内的热工水力特性。     

超低水头竖井贯流式水轮机数值模拟

为便于结构简单、安装维护方便、水力性能优良的竖井贯流式机组在我国得到推广应用,结合苏北某电站的设计参数,研究开发了一种设计水头约为2m的超低水头竖井贯流式水轮机,利用CFD软件,采用雷诺时均Navier-Stokes控制方程、S-A湍流模型和SIMPLC算法,对水轮机进行了三维全流场数值模拟,分析了最优方案的内部流场,并对比得到原型数模、模型数模的效率及流量整体相差均在±3%之内,模型数模与模型试验的数据吻合较好。     

淮阴三站灯泡式贯流泵抗振安全度评价

针对泵站振动原因较为复杂,以淮阴三站工程为例,通过建立有限元模型分析了灯泡式贯流泵站结构的振源和自振特性,并结合泵站结构的自振特性进行了抗振安全度评价,得出水力振源远高于上部厂房的基频,可避免引发泵站结构共振,提出了减振防范措施.     

摩托车的空气动力特性研究

对摩托车的空气动力特性进行研究。借鉴目前在汽车空气动力学方面的研究经验,总结摩托车空气动力学研究内容、评价方法、研究手段。同时应用目前比较流行的CFD(计算流体力学)数值模拟进行简化摩托车模型的空气动力学数值分析,为商业CFD软件在摩托车工业内的应用提供经验。     

核电主设备接管嘴温度场及热应力分析

反应堆蒸汽发生器主给水管的热疲劳裂纹问题备受关注,但至今仍未得到完全解决。我们自主开发的结构有限元软件ATLAS根据结构有限元分析的应用特点,运用OpenGL图形引擎的VBO、FBO以及GLSL等技术直接对硬件编程,充分利用GPU的三维渲染能力开发出大模型的高度交互及可视化的仿真环境。ATLAS软件被用来进行反应堆核电主设备接管嘴热应力数值模拟。我们首先建立管嘴的有限元分析简化模型,在ATLAS软件中加载管嘴的内部表面,并对结构加载温度边界进行结构热应力分析得出了热应力变化曲线。我们发现,ATLAS可以准确地导入CAD模型,划分网格,施加各种工况,完成主给水管嘴温度场和热应力分析。ATLAS计算结果与ABAQUS计算结果一致,其准确性得到保证。最后我们对计算结果进行验证并得出结论。     

电厂热力系统的长期动态特性模型

热力系统的长期动态特性对各种火电机组的仿真或控制系统设计具有十分重要的意义。通过合理的机理分析和简化,从整体高度建立起热力系统的长期动态过程的数学模型,这一整体动态模型能较为合理地反映出长期动态过程中热力系统的蓄热与做功规律,弥补了现有火电机组动态模型的不足,更好地满足了机组长期动态特性分析与负荷控制策略研究的需要。最后以此为工具对某600MW超临界机组的长期动态特性进行了仿真研究,仿真结果合理正确。