反应堆压力容器支座“流-固”耦合分析及优化设计

反应堆压力容器(RPV)支座在核电厂设计中起到支承RPV的作用,属ASME核安全1级支承,是关系到核电厂安全的重要设备.采用响应面法实验设计,结合建立的RPV支座“流-固”耦合模型,系统分析支座中竖板开孔位置和入口空气流速对支座温度场和空气流场的影响规律；进一步面向支座底面最高温度限制和减小中竖板开孔应力集中的双目标要求,获得了优化的中竖板开孔位置和入口空气流速,为RPV支座结构设计和入口空气流速选择提供了指导.     

核电厂压力容器支座“流场-温度场”耦合分析

反应堆压力容器(RPV)支座在核电厂设计中属ASME核安全1级支承,是关系到RPV安全的关键设备。通过建立支座的"流-固"耦合CFD模型和基于响应面法的实验设计,分析了支座入口空气流速和温度对支座温度场和空气流场的影响规律;进一步面向支座底面最高温度限制和减小空气流速的双目标要求,获得了优化的入口空气参数组合;最后通过对比"流-固"耦合模型结果和响应面法拟合结果,证明了模型和分析方法的正确性。     

质子交换膜燃料电池热力耦合仿真分析

温度是影响质子交换膜燃料电池电堆性能的一个重要因素,尤其是车用质子交换膜燃料电池工况非常复杂,温度变化范围跨度较大(-30～80℃)。针对温度和装配压力的耦合效应,建立了质子交换膜燃料电池电堆热力耦合三维有限元分析模型,通过定义螺栓预紧力及设置不同温度场模拟热力耦合效应,分析了热力耦合效应对由三个单电池组成的燃料电池电堆中单电池层内及电池之间应力分布影响规律,为保证燃料电池电堆层内与层间应力分布均匀,提高电堆装配质量提供了理论指导。     

金属极板燃料电池电堆接触压力的分布规律

燃料电池电堆装配质量影响反应气体密封、电堆内阻和流道侵入,从而影响整个电堆系统的性能。基于商用有限元软件ANSYS,研究了包括端板、密封垫圈在内的金属极板质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆三维装配模型的仿真建模方法,分析了层叠式电堆组件间接触压力分布及其传递规律。组装了金属极板燃料电池实验电堆,并进行了电堆装配实验,验证了本文建模方法的准确性。     

基于AMESim的燃料电池汽车储氢系统仿真

燃料电池汽车具有能量利用率高、无污染和续航里程长等诸多优势,一经问世便成为众多国内外学着和企业研究的热点。燃料电池系统涉及到的零部件众多,通过系统仿真方法对其进行前期的设计计算和后期的校核计算可以缩短燃料电池系统的研发周期,节约研发成本,具有非常重要的意义。利用AMESim软件对某款燃料电池汽车的储氢系统进行了系统仿真,并且将仿真结果与实车所采集的报文数据进行了对比校核,验证了仿真模型的准确性与可行性。结果表明:仿真结果与实测报文数据的平均误差在4.5%以内,仿真结果与实际数据吻合度较高。     

核电厂堆芯支承下板与吊篮热处理变形数值分析

堆芯支承下板和吊篮均属于核反应堆中的关键组件,对反应堆安全运行起着重要作用。面向堆芯支承下板和吊篮的热处理变形问题,首次尝试建立堆芯支承下板与吊篮的"热-力"直接耦合热处理数值模型,并系统分析热处理过程中堆芯支承下板和吊篮的温度场和残余变形的变化规律;最后通过对比模型结果和工程测量结果,验证了模型和结论的正确性,该分析模型可为后续揭示热处理残余变形机理和热处理工艺优化设计提供模型基础。