【摘 要】
：
为加深对核电站一回路冷却剂泄漏相关的高参数流体喷射闪蒸特性的理解,本文采用模型计算的方法对高温高压流体喷射闪蒸热力学特性进行研究。本文模型综合考虑了液滴运动、液滴传热传质及液滴物性变化,计算分析了液滴温度分布、闪蒸效率及喷射闪蒸强度的变化。研究结果表明:提高过热度可有效降低液滴完成闪蒸所需的距离,并在大范围内提高闪蒸效率;减小液滴尺寸会导致同一位置处的液滴无量纲温度明显降低;流速变化主要影响液滴温度的空间分布,对液滴温度的时间分布几乎无影响;流速增大导致一定空间内的闪蒸效率降低;相比液滴尺寸变化对无量纲温
【机 构】
：
东北电力大学能源与动力工程学院,中广核研究院有限公司,西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室
【基金项目】
：
东北电力大学博士科研启动基金(BSJXM-2020105),吉林省教育厅科学技术研究项目(JJKH20210111KJ)。
论文部分内容阅读
为加深对核电站一回路冷却剂泄漏相关的高参数流体喷射闪蒸特性的理解,本文采用模型计算的方法对高温高压流体喷射闪蒸热力学特性进行研究。本文模型综合考虑了液滴运动、液滴传热传质及液滴物性变化,计算分析了液滴温度分布、闪蒸效率及喷射闪蒸强度的变化。研究结果表明:提高过热度可有效降低液滴完成闪蒸所需的距离,并在大范围内提高闪蒸效率;减小液滴尺寸会导致同一位置处的液滴无量纲温度明显降低;流速变化主要影响液滴温度的空间分布,对液滴温度的时间分布几乎无影响;流速增大导致一定空间内的闪蒸效率降低;相比液滴尺寸变化对无量纲温
其他文献
电厂的热动系统是将热量转化为动能的系统,其可以提供足够的动力确保电厂正常运行,并确保符合运行标准。随着人们生活水平的提高,用电越来越频繁,这也将直接增加电厂的运行成本,因此,优化电厂热动系统的节能是当前非常重要的项目。本文主要分析讨论了电厂热动系统节能优化策略,以供参考。
核燃料元件是反应堆的核心部件,其性能影响反应堆的安全性与经济性,利用燃料元件性能分析程序开展燃料堆内稳态辐照性能分析对于燃料设计及安全评价具有重要意义。通过开发燃料温度分布、变形计算、裂变气体释放及内压等模型,结合燃料元件热工-力学多物理耦合计算分析耦合方案,基于先进并行计算方法构建了高性能并行化燃料性能分析程序Athena。利用典型商用压水堆核电站数据及同类程序计算结果进行了程序初步验证,结果表明Athena程序计算结果合理可靠。通过定义堆芯功率及热工水力边界条件,程序能够并行开展压水堆全堆芯燃料辐照性
环形燃料零功率反应堆是首个双面慢化环形燃料作为核燃料的反应堆。本文采用周期法、落棒法获取环形燃料零功率反应堆的临界参数、控制棒价值、元件价值、含Gd元件的反应性效应等关键参数,对环形燃料零功率反应堆的物理性能进行实验研究,验证环形燃料反应堆堆芯物理设计计算程序。结果表明:根据外推过程确定堆芯临界装载环形燃料元件96根,实心燃料元件172根,此时k eff为1.00040,堆芯调节棒价值为-247.5 pcm,安全棒价值为-1358.4 pcm;元件价值与理论值平均偏差为1.3 pcm,含Gd元件反应性效应
地下水透过多重屏障介质与高放玻璃固化体直接接触后,放射性核素会从固化体中释放,因此成为高放废物处置库安全评价的源项。为更精确地预测玻璃固化体长期处置行为,本文考察了围岩、回填材料等因素对模拟高放玻璃固化体中各关键元素浸出的影响,实验处置温度为90℃,模拟高放玻璃固化体依据德国配方制备。结果表明,围岩对玻璃体中不同元素的阻滞作用有所差异。B、Re和U的浸出浓度在二长花岗岩中最大;膨润土含水量高时,玻璃体中元素释出量大;而含水量低时,释出量小;在膨润土中添加5%的素玻璃粉,对玻璃的腐蚀有抑制作用。
近年来随着高性能计算技术的不断发展,依托先进的超级计算机和数学物理计算方法,对核反应堆开展多物理、多尺度计算成为前沿研究热点。根据反应堆堆芯多物理耦合分析需求,研究了多物理耦合算法,构建了基于中子输运、燃耗、热工子通道的堆芯多物理耦合系统,完成耦合程序开发,实现中子物理、燃耗、热工子通道的多物理耦合计算。利用压水堆组件模型与快堆模型开展输运-燃耗耦合计算测试和核-热耦合计算测试,初步验证了耦合系统功能。
针对放射性热室去污难点,以聚乙烯醇(PVA)作为成膜基材,添加改性淀粉等成分制备可剥离膜涂料,通过改变成膜环境温度及模拟污染液pH值和初始浓度,研究了可剥离膜的稳定性及其对ASUS304钢板表面污染物的施工适宜性和去污性能。结果表明,聚乙烯醇基可剥离膜涂料具有良好的施工性和可剥性,对金属表面单一铀污染物和混合污染物(含钴、锶、铀)的去污率均大于90%。在工装配合下对热室进行去污,取得了极佳的效果,表明本文所研制可剥离膜涂料可用于热室或核设施金属表面的放射性污染去污。
Cu团簇析出是影响FeCu合金体系安全服役的主要因素之一。本文基于原子动力学蒙特卡罗(AKMC)方法研究了热老化条件下,合金元素Mn对Fe-1.34at.%Cu-X at.%Mn(X为0、0.27、1.2、3、5)合金中Cu团簇析出的影响。研究结果表明,随着体系中Mn含量的增加,析出形核的纳米级Cu团簇的数密度不断增加;Mn含量对形核Cu团簇的平均尺寸影响不大。团簇中主要成分为Cu;团簇中Mn含量随初始基体中Mn含量的增加而增加。合金元素的成团参与百分比决定了团簇平均尺寸。Cu-Vac复合体较强的扩散能力
材料辐照损伤模拟是数值堆软件的重要内容。原子动力学蒙特卡罗(AKMC)方法是研究核材料辐照行为的重要手段,可在保持原子级别精度下,有效地扩展模拟的时间尺度到秒甚至年量级。但在面向实际应用需求时,其仍面临内存限制和复杂的计算量等挑战。通过并行计算技术提升计算效率是解决这一挑战的有效手段。本文论述一款并行AKMC程序MISA-AKMC的设计原理与实现技术。MISA-AKMC实现了一种并行KMC模拟框架,重点包括sub-lattice并行算法的实现、加速优化方法、转发通信方法、KMC模型接口等。基于该框架,开发
反应堆结构力学模拟是对堆芯组件的静动态形变位移和受力进行分析,以保证堆芯安全、稳定运行.不同于传统的结构力学模拟,本文结合异构超级计算机上的AMD GPU体系架构进行高精
当对反应堆物理计算结果进行不确定性分析时,需产生多维相关变量随机数序列。为产生高质量的相关变量随机数序列以减少样本数量,本文首先从理论上分析给出了之前的多维相关变量随机数序列的协方差矩阵与真实的协方差矩阵有差别的原因,据此提出了解决方法,并采用数值计算对解决方法进行了验证。验证结果表明,对于3个变量的抽样序列,高精度相关变量抽样方法采用20个样本便得到与原相关系数矩阵一致的矩阵,抽样样本数量较之前的方法减少了5个量级;而对于33群的238 U辐射俘获反应道,即使抽样样本数为34,最大相对误差亦仅0.061