控制棒水压驱动机构水压缸步升压力变化过程

水压缸是核反应堆控制棒水压驱动机构的重要部分。建立了入缸流体能量方程和水压缸密封流动阻力方程,得到了理论模型。用该模型进行了水压缸步升压力变化过程理论分析。理论动态压力曲线很好地符合了实验曲线。结果表明:随着驱动压力的降低,水压缸步升前充压过程、步升增压过程和步升至顶端后压力变化过程所需时间逐渐增加,且步升增压过程终点压力逐渐减少。该研究结果为获得控制棒水压驱动系统的步进时间提供了理论基础。     

核反应堆控制棒水压驱动技术

介绍了控制棒水压驱动系统的技术方案、工作原理、技术效果和安全特性。在对清华大学发明的水力驱动控制棒系统深入研究的基础上,结合商用压水堆磁力提升器的优点,开发一种新型内置式控制棒驱动技术。该驱动技术解决了磁力提升器把驱动机构置于核反应堆压力壳外的缺点,但保留了抓式机构驱动的优点;解决了水力驱动控制棒系统动压驱动因工况变化而引起的驱动特性的复杂性的缺点,继承了内置式控制棒驱动机构不贯穿压力壳、传动线短、避免了弹棒事故等优点。该驱动技术主要应用于一体化布置核反应堆,可以推广到其他研究堆。     

一体化水堆内置式控制棒水压驱动技术研究

安全性和经济性满足较小功率用户需求的小型核反应堆为近年来的研究热点,一体化布置水冷反应堆为小型核反应堆的主要堆型之一。核反应堆控制棒驱动机构是反应堆最关键的安全设备,担负着反应堆的启动、功率调节及停堆等重要功能。该文给出一种应用于一体化布置水冷反应堆的内置式控制棒水压驱动技术,包括功率小于50 MW的A型和热功率50～300 MW的B型2种整体设计方案、部件组成、主要功能和性能等工程研究和应用。为一体化水堆提供了完整的内置式控制棒驱动线,包括其部件组成、联接结构、固定方式和功能;降低了反应堆高度;避免了弹棒事故,增强了反应堆安全性;使一体化布置反应堆更加紧凑、体积小、自然循环能力加强。     

控制棒可动线圈电磁驱动机构电磁力增强机理

为了解释控制棒可动线圈电磁驱动机构加入永磁后电磁力增强的机理,对机构的电磁机理及分布进行了研究。利用Maxwell张量法及有限元分析技术,计算了加装永磁前后衔铁表面的电磁力的分布,分析了加装永磁前后磁密矢量和主气隙的磁通变化规律,并与传统螺管电磁铁进行了比较。分析得出,上永磁使磁密矢量方向向主气隙方向偏转,下永磁使衔铁内的磁通量增加,两者均增加了主气隙的磁通量,这是电磁力提高的主要原因。     

HRT-10控制棒传动机构的能量分析

针对10-MW高温气冷堆(HTR-10)控制棒传动机构可能出现的事故隐患--链条断裂、联轴器键损坏等现象,建立了其传动机构的理论分析模型,进行了能量分析.结果表明: 缓冲器吸收能力与联轴器强度的匹配问题是联轴器可能出现损坏的主要原因; 温度的升高降低了涡流阻尼力,造成缓冲器吸收能力与联轴器强度的不匹配; 缓冲器的变形量与作用在联轴器上的作用力有关.为HTR-10控制棒传动机构的设计提供了理论依据.     

HTR-10控制棒传动机构的能量分析

针对 10 MW高温气冷堆 (HTR- 10 )控制棒传动机构可能出现的事故隐患——链条断裂、联轴器键损坏等现象 ,建立了其传动机构的理论分析模型 ,进行了能量分析。结果表明 :缓冲器吸收能力与联轴器强度的匹配问题是联轴器可能出现损坏的主要原因 ;温度的升高降低了涡流阻尼力 ,造成缓冲器吸收能力与联轴器强度的不匹配 ;缓冲器的变形量与作用在联轴器上的作用力有关。为 HTR- 10控制棒传动机构的设计提供了理论依据     

控制棒水力驱动系统在摇摆工况下的运行特性

通过由控制棒水力驱动系统实验本体、六自由度船舶运动模拟器及测量与控制系统组成的实验装置，进行了实验本体随模拟器摇摆时控制棒的步升、步降及全程快速落棒实验，还进行了实验本体横倾４５°静态下的快速落棒实验，取得了一系列实验数据。实验结果表明：控制棒水力驱动系统在摇摆角达３５°，周期为１０ｓ时仍具有良好的运行可靠性和固有安全性；在横倾４５°时仍能靠重力顺利落棒。因而该系统经过适当改进后可以满足摇摆工况下要求，为该系统应用于船用核动力堆提供了实验依据。     

水力步进缸槽对孔阻力系数数值模拟

为深入分析控制棒水力驱动系统步进缸槽对孔部位的阻力系数,采用计算流体力学程序CFX5对其进行了计算和分析,获得了各位置槽对孔处的阻力系数值。结果表明:数值计算得到的槽对孔阻力系数值在较大位置范围内与实验结果基本符合,最大相对误差为±0.2。验证了用计算流体力学方法对槽对孔部位阻力系数进行数值模拟的可行性。     

水力步进缸系统动态保持特性研究

水力步进缸系统是以流体动压为动力的反应堆新型控制棒驱动装置。本文将整个水力步进缸系统纳入分析,提出了系统的非恒定流模型,并用这种模型对水力步进缸系统的动态保持特性进行了理论研究和实验验证,理论研究结果与实验结果较好的吻合,验证了计算模型建立的合理性,本文从理论上论证了水力步进缸系统在保持态具有“水力自锁”特性,计算出了系统的固有频率。     

常用机构计算机动态模拟系统

介绍了四杆机构、凸轮机构、齿轮机构等常用机械计算机动态模拟系统的设计思想、功能和特点。用虚拟屏幕和新的数学模型解决了动态模拟过程中闪炼现象和运动分析解析中的关键技术问题 ,给出了系统运行结果示例     

水力驱动控制棒的失重和超重工况运动特性

针对将水力驱动控制棒系统应用于可移动海水淡化装置时可能会遇到的失重、超重等问题,该文模拟装置以不同方式变速上升或下降较大距离,建立理论模型分析控制棒的运动特性。通过对计算结果进行分析,得出不同温度、流量下水力驱动控制棒系统不出现异常提棒现象的临界加速度。结果表明,对于200MW低温核供热堆装置,可移动海水淡化装置的上升和下降加速度均应小于0.112g。     

不同流速下电磁驱动控制棒的落棒特性

控制棒的落棒在反应堆控制中是一个十分重要的方面,尤其是落棒时间这个参数。因此,进行了可移动线圈电磁驱动控制棒机构在不同流速下的快速落棒实验;用VC编写的软件控制了实验过程并记录了实验数据;分析了快速落棒实验的数据;得到了各种工况的落棒时间,此外还分析了造成落棒时间差异的原因。结果表明:在额定工况下,落棒时间小于1s;可移动线圈电磁驱动机构的快速落棒性能完全符合研究堆运行的设计要求。     

液压缸平稳性分析

建立了液压缸的数学模型,对液压缸的动态特性进行了仿真,得到了稳态速度,对影响液压缸稳定性的因素作了初步分析和研究;揭示了液压缸低速爬行现象,阐述了爬行现象的成因并提出了消除爬行现象的措施.     

含缺陷动力猫道翻板液压缸杆稳定性的研究

针对动力猫道翻板液压缸杆出现失稳的现象,以现场较常见的圆柱缺陷为研究对象,推导了不同截面所对应惯性矩的计算公式;并根据Euler临界力计算公式,得出了含缺陷液压缸杆的临界力计算公式,对影响临界力大小的缺陷参数进行了说明。在上述基础上,建立了含缺陷动力猫道翻板液压缸杆的简化模型。应用有限元法研究了不同圆柱缺陷半径、深度以及缺陷位置对屈曲载荷的影响。相关结果说明:随着缺陷半径、深度的增加,液压缸杆的屈曲载荷显著降低;缺陷位置也是影响液压缸杆屈曲载荷的重要因素,缺陷位置距离液压缸杆底端越近,液压缸杆的屈曲载荷越小。相关结果可为动力猫道上液压缸杆的安全检查、安全维护提供参考,为进一步研究液压缸杆失稳提供一种新的认识。     

剪叉机构中两种液压缸布置方式的分析和比较

针对实际升降台剪叉机构中液压缸常用布置方式存在的问题 ,提出了另一种相对布置方式 .利用瞬时速度中心法和虚位移原理 ,推导出这种布置方式液压缸活塞运动速度与台面升降速度的关系式及活塞推力与台面荷重的关系式 ,并对 2种布置方式进行了分析和比较 ,指出了它们各自的优缺点及适用场合 .根据一升降台剪叉机构的工程实例做了几何、运动和动力参数的对比计算和液压缸结构参数的合理选择     

油缸实时检测系统控制策略研究

针对现有油缸检测系统检测手段和技术落后及检测精度低等缺点,提出把测试项目模块化后,将模块有机组织在液压缸运行过程中来完成油缸检测的控制策略。运用PLC(programmable logic controller,可编程控制器)控制、CoDeSys组态软件和Visual Basic 6.0技术设计了一套油缸实时检测系统。试验结果表明,新的测试系统实现了实时检测、试验数据和曲线以及试验报告的输出和打印,提高了检测效率。