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期刊信息/Journal information
核动力工程
核动力工程

罗琦

双月刊

0258-0926

jnpe@npic.ac.cn

028-85903890 85903009；85903893

610041

成都市436信箱32分箱

核动力工程/Journal Nuclear Power EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是经国家科委批准，于1980年2月创刊的正式科技期刊，是中国核学会能动力学会的学报，由中国核动力研究设计院主办，原子能出版社出版，国内外公开发行。本刊综合介绍国内外核动力科学技术在理论研究、实验技术、工程设计、运行维修、安全防护、设备研制等方面的最新成果和发展动态，促进国内外学术交流，加快我国核动力事业的发展，为现代化建设服务。主要读者对象为：从事核能技术研究开发工作的工程技术人员：大专院校的师生，以及关心核能事业发展的有关人员。
正式出版
收录年代

    华龙一号国际审查认证中结构完整性领域的实践和思考

    毛庆张涛徐晓岑鹏...
    1-9页
    查看更多>>摘要：为促进国际市场开发,中国广核集团有限公司开展了华龙一号核电技术方案英国通用设计审查(GDA)和欧洲用户要求认证(EUR).核电厂构筑物、系统和设备的结构完整性是国际审查和认证的重点,为适应英国核安全监管和欧洲用户要求,项目团队采用分析法设计理念,以力学分析、试验和论证为关键手段,完成了英国版和欧洲版华龙一号的结构完整性分析评估和设计改进,全面满足了英国核安全监管和欧洲用户要求.通过华龙一号国际审查和认证,研究了结构完整性领域的相关技术要求,总结了审查过程中的实践和思考,可为华龙一号核电技术方案的持续改进和创新提供借鉴.

    华龙一号(HPR1000)英国通用设计审查(GDA)欧洲用户要求认证(EUR)结构完整性(SI)

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    松散耦合系统蒙特卡罗临界计算源收敛判定方法研究

    张寅成昱廷周琦朱庆福...
    10-18页
    查看更多>>摘要：为提高蒙特卡罗程序在松散耦合系统临界安全计算中的可靠性与准确性,需要对计算结果进行源收敛判定.本文提出了一种考虑裂变源分布及统计偏差权重因子的改进型香农熵的收敛判定方法,将裂变源迭代过程中相邻代际之间裂变源分布的相对偏差、源迭代过程中裂变源分布的蒙特卡罗统计标准差作为裂变源分布的权重,建立了改进型的香农熵收敛指标,弥补了传统香农熵对于局部裂变源收敛细节考虑的不足.将改进型的香农熵收敛指标应用在经合组织核能机构发布的乏燃料棒栅元和松散耦合铀溶液平板基准问题上.结果表明,对比传统香农熵源收敛判定指标,改进型的香农熵对裂变源迭代收敛过程更为敏感,能够更加直观和准确地判定裂变源分布伴随源迭代的收敛性.对于收敛速度慢的典型算例,应用传统香农熵判定收敛性时给出了伪收敛的结论,而改进型香农熵能准确地判定源迭代达到收敛时的迭代次数.

    临界安全蒙特卡罗松散耦合系统源收敛判定香农熵

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    基于拼接裂变矩阵的燃耗计算方法研究

    高睿霜刘晓晶何东豪潘清泉...
    19-23页
    查看更多>>摘要：为了实现高效率的输运-燃耗耦合计算,本文基于拼接裂变矩阵理论提出了一种新的燃耗计算方法.拼接裂变矩阵方法使系统的裂变矩阵可以通过预先计算的数据库获得,再根据计算模型的实际工况,按照终点区域性质进行拼接.裂变矩阵数据库采用蒙特卡罗固定源计算得到,堆芯计算也不需要蒙特卡洛模拟,因此可避开耗时的临界计算.本文采用新的燃耗计算方法计算了一个典型两组件模型燃耗600有效满功率天(EFPD)的有效增殖因子和裂变源分布,结果表明燃耗-富集度复合修正比例可将裂变源均方根误差控制在0.7％以下,证明该算法的可行性.

    拼接裂变矩阵蒙特卡洛方法燃耗计算

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    基于核电厂实测数据的NECP-Bamboo软件验证与确认

    梁毅琳李云召周原成李一松...
    24-34页
    查看更多>>摘要：验证与确认是软件生命周期中的重要环节,反映软件研发真正走向实际应用的过程,是软件从"书架"走向"货架"的重要标志.基于核电厂包括CNP300、M310、CNP650、BEAVRS和HPR1000在内的5种型号商用压水堆共计48个运行循环的实际测量数据,对NECP-Bamboo软件进行了验证与确认.结果表明,采用NECP-Bamboo软件计算获得的控制棒价值、温度系数、临界硼浓度和组件功率分布等堆型关键参数的计算值与实测值误差均能满足工业限值的要求.各个型号堆型相应关键参数误差的95％置信区间范围汇总如下:临界硼浓度为[-37.80,35.39]ppm,控制棒的价值为[-6.18％,3.68％],温度反应系数为[-3.27,2.99]pcm/K,组件相对功率在大于和小于0.9时分别为[-0.64％,-0.12％]和[1.18％,2.94％].

    NECP-BambooCNP300M310CNP650BEAVRSHPR1000验证与确认

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    基于长寿期压水堆的新型可燃毒物材料组合研究

    童吉曲泠怡谢金森徐士坤...
    35-41页
    查看更多>>摘要：长寿期压水堆采用单一可燃毒物组件的设计不是最优选择.为满足长寿期压水堆中可燃毒物对反应性控制的综合需求,本文针对具有较好中子学性能的新型可燃毒物231Pa2O3、PACS-J、PACS-L、167Er2O3和157Gd2O3进行组合研究.结果表明,采用"快燃耗"与"慢燃耗"可燃毒物进行组合的组件可以达到更优的结果.其中对于"低富集度"下的燃料组件,可以选用231Pa2O3与PACS-J、PACS-L与167Er2O3的组合方案;对于"高富集度"下的燃料组件,可以选用231Pa2O3与PACS-J、157Gd2O3和167Er2O3的组合方案.因此,本文通过对"快燃耗"与"慢燃耗"可燃毒物组合设计,可实现对长寿期压水堆初始剩余反应性控制、反应性平缓释放及增加燃耗深度的要求.

    新型可燃毒物可燃毒物组合快燃耗慢燃耗

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    基于中子电报方程的均匀裸堆瞬态中子输运问题解析解研究

    王伟国李云召秦浚玮曹良志...
    42-46页
    查看更多>>摘要：斐克定律作为扩散理论的基础,其本质是在中子输运方程的P1近似方程(电报方程)的基础上进一步忽略了中子流密度关于时间的导数项,因此在瞬态过程中无法准确描述实际的中子动力学过程.本文基于单能中子电报动力学方程,针对一维无限大平板裸堆中子动力学问题,利用分离变量法推导了其解析解,并与扩散中子动力学方程的解析解进行了对比分析.研究发现:在瞬态变化过程中,电报方程的解与扩散方程的解相比,空间项仍保持余弦函数的形式,但是时间项的变化则更为复杂,一是时间项的级数组合形式受到问题的几何和材料的影响,二是高阶谐波表现出随时间振荡变化的规律.该研究结果可以为后续基于中子电报方程的数值理论研究提供参照和依据.

    中子动力学P1近似电报方程扩散方程解析解

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    压水堆核电厂一回路冷却剂系统中锕系核素质量评估方法研究

    熊军吕炜枫郭润春高耀毅...
    47-52页
    查看更多>>摘要：为评估压水堆核电厂燃料包壳破损时的工作人员辐射风险和燃料包壳破损程度,基于特征物理量建立一回路冷却剂系统中锕系核素质量评估方法.本文基于锕系核素的生成和迁移机理,建立了一回路冷却剂系统中锕系核素的平衡方程组,并选取3种易监测的特征物理量用以评估锕系核素向一回路冷却剂系统的释放量及其分布,并建立了一回路冷却剂系统中锕系核素质量的评估方法.然后分别采用国内在役压水堆核电厂无燃料包壳破损和有燃料包壳破损的实测数据对建立的评估方法进行了验证,验证结果表明:建立的评估方法可在无燃料包壳破损和有燃料包壳破损的情况下对一回路冷却剂系统中锕系核素质量进行评估,评估结果和预期符合.本文研究成果可为压水堆核电厂运行期间一回路冷却剂系统中锕系核素质量及其分布评估提供指导,从而优化后端的工作人员防护措施,降低辐射风险.

    压水堆核电厂一回路冷却剂系统锕系核素

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    基于hp-VPINN的反应堆中子扩散计算方法研究

    曾付林张小龙赵鹏程
    53-62页
    查看更多>>摘要：先进的反应堆模拟技术需要基于较少的实际探测数据反演全堆关键参数.针对这一需要,本文基于具有高阶多项式域分解功能的变分残差物理信息神经网络(hp-VPINN)构建计算模型,用于正向、反向求解中子扩散方程.该模型使用神经网络作为试函数,并将其代入中子扩散方程形成变分残差作为损失函数进行梯度下降.为了提高求解精度及效率,本文还根据中子扩散方程的物理特性提出了有效增殖系数智能搜索与反演等创新型关键技术,并基于鲸鱼优化算法(WOA)实现了神经网络超参数自优化.最后通过多个算例进行验证,结果表明该方法在具有较高精度的同时,实现了较低的训练数据依赖,为先进反应堆模拟技术提供了一条少量输入数据且较高精度输出的中子扩散求解途径.

    变分残差物理信息神经网络(hp-VPINN)鲸鱼优化算法(WOA)中子扩散方程有效增殖系数反应堆模拟技术

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    热离子空间堆电源负荷跟踪特性研究

    韩旭帆欧阳泽宇王钊单建强...
    63-71页
    查看更多>>摘要：为分析热离子空间堆电源负荷跟踪运行特性,本研究采用可复用的层次化组件模型的Fortran语言建立热离子空间堆TOPAZ-Ⅱ系统程序.分析了铯蒸汽压力和电极间隙对输出电功率的影响,利用堆芯反应性反馈和外部负载电阻协同控制的方法,分析不同载荷变化下热离子空间堆电源在轨运行的负荷跟踪运行特性.结果表明对于稳态电功率为5.5 kW的工况,电功率在0.95～7.25 kW之间变化时,慢化剂温度不会发生明显变化,此时堆芯具有自稳特性;超过这个范围,堆芯则失去自稳特性,这与慢化剂的正温度反应性反馈密切相关.

    热离子空间堆电源程序开发负荷跟踪

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    纯蒸汽在竖直管内非完全冷凝换热特性的实验研究

    刘佳宝曹夏昕杨培勋
    72-81页
    查看更多>>摘要：为研究纯蒸汽在竖直管内非完全冷凝的换热特性,使用内径为25 mm的换热管进行实验,入口压力为0.1～0.3 MPa,蒸汽质量流速为12～70kg/(m2·s).研究了入口压力、质量流速和质量含气率对管内平均和局部冷凝换热系数的影响,判别了冷凝过程中液膜流态,分析了液膜湍流度和液滴夹带对竖直管内冷凝换热的影响.结果表明:冷凝换热系数随着质量流速和质量含气率的增大而增大,竖直管的冷凝换热系数随着入口压力的升高而降低.实验中的液膜流型主要在过渡流区间,液滴夹带的发生使局部冷凝换热系数提高.对比4种环状流冷凝换热关系式计算结果发现,Shah的经验关系式基本偏差在±30％以内,平均绝对偏差(MAD)为18.91％.基于实验数据提出的经验关系式,其计算值和实验值基本偏差在±10％以内.

    竖直管纯蒸汽非完全冷凝膜状凝结环状流冷凝换热系数

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