低压流动稳定性实验研究

在5MW核供热反应堆模拟热工水力学实验回路HRTL-5上研究了在低压(p=0.1,0.24MPa)自然循环各种进口过欠热度条件下,单相及两相流流动特性。研究了不同种类的流动不稳定性,如,欠热沸腾不稳定性,欠热沸腾引起的闪蒸不稳定性,纯闪蒸不稳定性,密度波-闪蒸耦合不稳定性及高频流动振荡。研究结果表明:低压自然循环系统在绝大部分进口欠热度条件下,其两相流流动是不稳定的,仅在小进口欠热度条件下可获得稳定     

10MW高温气冷实验堆氦气安全阀的设计与性能试验

10MW高温气冷实验堆(HTR-10)一回路安全泄放系统安装了两台核一级氦气安全阀，对反应堆一回路进行超压保护，是保证HTR-10安全的重要设备之一。本文介绍了氦气安全阀的设计要求、结构特点及性能要求，并按相关规范要求对其性能进行了实验验证。结果表明，安全阀的性能满足设计要求。     

10MW高温气冷堆堆用氦气阀门要求的研究

核电站运行时，阀门是最易发事故的设备之一，为了确保核电站的安全，必须选用安全可靠的阀门，１０ＭＷ高温气冷堆中的氦气阀门有十多个品种，３００多台，这些阀门是高温气冷堆中面广量大的承压设备。它们连接着高温气冷堆中众多的系统，对于保证高温堆的正常稳定运行及安全停堆起着重要的作用。本文简略地介绍了１０ＭＷ高温气冷堆对氦气阀门 要求。核级氦气阀门的设计、检验和出厂试验。     

余热排出系统管道热疲劳分析模型及寿命预测

余热排出系统管道发现的热疲劳裂纹问题关系到压水堆的安全。本文基于开源有限元软件Code_Aster,采用Lagoda-Macha-Sakane模型预测了余热排出系统管道材料304L不锈钢的疲劳寿命,并根据预测结果提出了改进的Lagoda-Macha-Sakane模型。采用改进的Lagoda-Macha-Sakane模型对余热排出系统管道的热疲劳寿命进行了预测,结果表明预测热疲劳寿命与试验热疲劳寿命吻合。     

基于ASME Ⅲ-5中800H合金材料数据的高温部件非弹性分析评价方法

ASME规范第Ⅲ卷第5册(简称ASMEⅢ-5)为高温部件设计提供了具体可实行的弹性分析方法,但并未指定开展非弹性分析所需要的详细全面的材料非弹性本构模型,因而使得设计者无法直接依据现有规范执行高温部件的非弹性分析评价。高温气冷堆蒸发器高温部件主要采用800H合金。依据ASMEⅢ-5提供的800H合金等时应力应变曲线重构非弹性本构模型,完成弹塑性和蠕变本构模型的验证,再借助Abaqus子程序的数值编程工具开发计算程序,并结合蠕变断裂和疲劳性能数据,实现了基于非弹性分析的高温部件应变限值评价和蠕变-疲劳损伤评价,最后通过算例将非弹性分析方法与弹性分析方法评价结果进行对比,进一步展示非弹性分析方法的运用场景与优势。     

磁悬浮控制棒驱动线抗震试验研究

为验证设备的稳定性、可靠性以及在极端条件下的安全功能,在地震模拟振动台上,采用一组控制棒驱动线实物作为足尺模型,进行了控制棒驱动线的抗震试验研究。得到了不同的地震输入对控制棒驱动线落棒时间的影响;测量了运行安全地震(SL-1)、极限安全地震(SL-2)水平下,控制棒驱动线的加速度响应值和应变值;验证了不同工况下控制棒驱动线的安全功能。试验数据表明,该驱动线在运行基准地震(OBE)、安全停堆地震(SSE)工况下,均能保持结构的完整性,并能实现运行功能。     

磁悬浮控制棒驱动线性能试验研究

为了测试磁悬浮控制棒驱动线的特性,验证其性能的稳定性和可靠性,进行了驱动线的综合性能研究。通过运行特性试验,得到控制棒驱动机构及驱动线的静态、动态性能参数;通过运行寿命考验,验证控制棒驱动线的稳定性、可靠性,并对其综合性能进行检验。     

高温气冷堆石墨堆芯结构双层模型抗震研究

石墨堆芯结构包围球床堆芯,是高温气冷堆的重要组成部分。为满足其长期安全可靠运行的要求,使其设计合理、完整性得到保证,对石墨堆芯结构的动力学响应和结构完整性进行了研究,揭示其在运行中承受各种载荷条件(特别是地震)下的动态响应。完成的石墨堆芯结构双层模型抗震台试验中,测量模型在各种地震作用下的动力特性变化;考核石墨结构的刚度(变形)、强度和位移;分析榫、键等石墨构件的受力变形状况,整体结构的扭转。统计石墨构件经抗震试验后的破损数量,并分析了其破坏原因;通过初步的试验和模拟对比分析,探讨了石墨结构动力学响应的主要影响因素。为今后完成更大比例更复杂石墨堆芯结构模型抗震研究奠定了基础。     

高温气冷堆传热管束驰振现象的数值研究

驰振是一种气动不稳定现象,可能导致结构发生剧烈振动而失效。高温气冷堆蒸汽发生器内传热管束处于高速氦气的环境中,其截面为带圆角的方形。为研究这种特殊截面管束的驰振问题,基于准稳态模型推导获得的稳定性判据,采用CFD方法建立二维数值模型,获得不同攻角下的静态流体力数据,并利用此数据研究结构的驰振稳定性。结果表明,圆角结构对结构的驰振稳定性影响较大,能显著减小流体阻力系数,进而降低了结构发生驰振的临界流速;同时,较大的圆角半径会缩小结构可能发生驰振失稳的攻角范围。本文研究为高温气冷堆传热管束的设计提供依据。     

针对细颗粒石墨的改进概率评价方法研究

石墨由于其高中子散射截面和低中子吸收截面特性被广泛应用于第4代高温气冷堆中。由于石墨材料强度分散,与常用的确定论评价方法相比,概率论方法评价其失效更为合适。本文通过有限元软件ABAQUS用户子程序开发了石墨构件失效概率分析模型,采用该模型研究了Hindley模型对细颗粒及国产石墨的适用性,在此基础上提出改进的失效概率计算模型,并通过试验数据加以验证。结果表明,Hindley模型过于保守,改进模型则很好地吻合了试验数据,其结果更为合理,为国产石墨在核反应堆中的应用提供参考依据。