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期刊信息/Journal information
核科学与工程
核科学与工程

阮可强

季刊

0258-0918

nuclse@163.com

010-88828681，68462973

100048

北京市海淀区阜成路43号

核科学与工程/Journal Nuclear Science and EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为中国核学会主办的国家一级学报，被多家国际著名检索系统收录，并被列为核领域的中文核心期刊。主要发表核领域有新成果的研究论文，并对核领域的重大科研事件或活动进行报道。
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    压水堆技术与智慧核电展望

    邢继徐思敏李鸣谦
    967-972页
    查看更多>>摘要：压水堆技术作为当前广泛采用的核能发电技术,在今后相当长的时期仍具有广阔的发展前景.同时,随着压水堆技术的广泛商用,也发现了一些制约其进一步发展的问题,其中一个主要的难点在于如何同时提升压水堆核电机组的安全性和经济性,而发展人工智能(AI)技术有望成为系统性解决这一问题的重要路径.本文通过介绍压水堆技术在安全性、经济性等方面持续发展所面临的挑战,基于对AI技术发展现状及其在核电领域的应用实践,分析了核电智能化技术发展的需求,提出了智能运行技术的发展思路和对于核电厂自主监控系统的基本构想,并对AI技术未来在压水堆技术领域的发展进行展望.

    "华龙一号"压水堆技术智慧核电自主监控

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    "玲龙一号"小堆堆芯与安全设计

    宋丹戎曾畅秦冬党高健...
    973-979页
    查看更多>>摘要："玲龙一号"(ACP100)作为一款多用途小型模块化反应堆,是我国核电技术自主研发的标志性成果."玲龙一号"在研发过程、堆芯和安全设计中的关键技术,主要涵盖堆芯核设计、热工水力设计、安全设计理念、固有安全设计、事故应对策略等,通过引入"全非能动"的安全设计理念,同时融合确定论与概率论的分析方法,大幅提升了"玲龙一号"的安全性,全面满足并超越了三代核电安全标准.

    "玲龙一号"小型模块化反应堆堆芯设计安全设计

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    我国快堆的创新与发展

    张东辉王松平代智文
    980-988页
    查看更多>>摘要：快堆着眼于铀资源的高效利用和放射性废物最小化管理,是核能发展的高级阶段,国际上已列入第四代核能系统的 6 种堆型中有 3 种属于快堆.快堆的批量化建设是构建未来新型能源体系的关键,可以保证我国未来能源安全.霞浦核电示范快堆的建成证明了我国已全面掌握大型钠冷快堆的设计、建造与运维技术,技术总体达到了国际先进水平,标志着我国在核能"三步走"战略的第二步已取得显著进展,为我国快堆商业化进程奠定了坚实基础.

    钠冷快堆核能三步走第四代核能系统

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    磁约束核聚变能研究进展与展望

    段旭如钟武律薛雷
    989-994页
    查看更多>>摘要：核聚变能是目前认识到的解决未来能源与环境问题的有效途径.我国核能发展"三步走"战略中,将核聚变能作为解决能源问题的终极目标.近年来,核聚变能研究屡获突破,令人鼓舞,多个国家(地区)及国际组织越发认识到核聚变能在应对气候变化和保障能源安全方面的重要性,正加快核聚变能的开发、示范和商业部署.本文概括了磁约束核聚变能研究进展与现状,介绍了国际上欧美等国家(地区)核聚变能发展战略,并对我国磁约束核聚变能发展进行展望.

    可控核聚变磁约束托卡马克聚变堆

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    反应堆控制棒驱动线落棒过程动力学分析与研究

    陈永超刘言午李鹏冉小兵...
    995-1003页
    查看更多>>摘要：反应堆控制棒驱动线落棒时间计算是反应堆设计和安全评估的重要工作之一.目前大量研究未对驱动线组件横向振动的流固耦合效应及其下落过程的冲击及碰撞摩擦力进行充分考虑与分析.本文建立了控制棒冲击模型及摩擦力模型,并给出了分离与未分离控制棒组件与燃料组件冲击运动方程.重点讨论了刚度值、摩擦系数等对冲击力的影响,并采用有限元方法对不同参数的影响进行了仿真,获得了落棒过程中影响落棒时间和冲击的重要参数.通过与试验数据对比,计算结果与试验数据较为吻合,满足工程设计要求.

    驱动线落棒冲击模型摩擦力模型仿真

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    热工水力系统分析软件数值水锤抑制方法研究

    袁红胜徐财红琚忠云柳焕楠...
    1004-1009页
    查看更多>>摘要：中广核集团正在研发一款新的热工水力系统分析软件LOCUST 2.0,它采用两流体双压力七方程模型.由于LOCUST 2.0 采用欧拉体系描述流体方程,在数值离散的控制体边界会因数值处理方式引入像管道末端水锤现象类似的虚假的压力剧烈波动,这种现象一般被称为水塞或数值水锤现象.单压力模型的水塞现象抑制方法不再适用双压力,因此设计了一种针对双压力模型的系统分析软件水塞现象抑制的方法.该方法包括识别发生水塞现象的控制体,并修正发生水塞现象的控制体压力方程中的特定项,进而重新求解压力方程.修正压力方程过程中,设计了具备压力波动幅度自适应能力的抑制因子.将上述方法用于LOCUST 2.0 数值求解中,对不同压力下饱和与过冷液相入口条件进行了测试,结果表明:本方法达到了消除压力剧烈波动的目的,且所设计的抑制因子的效果优于采用两流体单压力系统分析软件传统采用抑制因子的效果.

    水塞现象两流体双压力压力波动热工水力系统分析软件

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    椭圆附近的柱形泡动力学行为理论研究

    沈钧炜李绍玮张宇宁
    1010-1017页
    查看更多>>摘要：开尔文冲量在泡动力学领域可用来预测空泡溃灭时的射流现象.基于开尔文冲量理论,本文对椭圆附近的柱形泡动力学行为进行了理论研究,通过理论模型分析了椭圆及空泡周围的液体速度场分布特征,探究了椭圆壁面曲率、空泡位置等因素对开尔文冲量的影响规律.主要结论如下:构建了预测椭圆附近柱形泡动力学行为的开尔文冲量理论模型;当空泡在椭圆附近溃灭时,椭圆表面附近会产生低速区;开尔文冲量主要受空泡位置、椭圆壁面曲率及空泡与壁面的距离影响.

    空泡动力学柱形泡椭圆壁面开尔文冲量

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    超临界二氧化碳布雷顿循环系统关键参数对循环效率的影响研究

    郭瑞阳杨红义庄毅肖常志...
    1018-1029页
    查看更多>>摘要：超临界二氧化碳(S-CO2)布雷顿循环具有热能利用率高、结构紧凑、布置简单等优点,耦合反应堆容易实现集成化,适用于小型模块堆的研发.本文建立了简单回热、分流再压缩、再热再压缩及间冷再压缩循环的 4 种循环布局模型,针对设备等熵效率采用了一种无量纲效率计算方法,计算了不同设备尺寸和工作压比下的设备效率,深入分析了压缩机和涡轮机入口参数及其效率随工况改变对系统循环效率的影响.结果表明:4 种循环布局针对不同工况变化趋势相似.其中,主压缩机和涡轮机入口焓值、中间压缩机入口压力及再热涡轮机入口压力都存在对应循环效率最高的最佳值;以分流再压缩循环为例给出了不同功率等级及不同系统最高温度下循环效率随系统压比的变化,并与采用恒定设备效率计算结果进行对比,其结果能更全面客观的反应S-CO2布雷顿循环的特征.

    超临界二氧化碳布雷顿循环设备参数循环效率

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    "华龙一号"铑自给能中子探测器信号电流成分分析

    吴雄蔡利张香菊吴亭雨...
    1030-1037页
    查看更多>>摘要："华龙一号"是我国自主研发的第三代大型先进压水反应堆核电厂,其反应堆内数以百计的铑自给能中子探测器被用于堆芯在线监测.铑自给能中子探测器在反应堆内不仅受到中子照射,堆内的高强度γ射线也会产生噪声电流.同时,铑自给能中子探测器作为一种代表性的延迟响应探测器,其自身还存在一定份额的瞬发电流信号.这些特征使其电流组成成分相当复杂,精确确定有效电流信号并且剔除噪声信号对探测器的性能和测量精度至关重要.本文对铑自给能中子探测器的电流组成成分进行了详细分析,并基于蒙特卡罗方法提出了定量计算各部分电流的模型.计算结果表明,铑自给能中子探测器在"华龙一号"中的瞬发电流占总电流的比值约为 8%,其中由光子引起的电流约为 3%,该结果和实验值符合良好.该方法主要的优点在于可以模拟堆内不同中子、光子环境而不必依赖于大量的实验.同时该方法具有通用性,可对不同堆型的自给能中子探测器进行电流分析并提供有益的参考和借鉴.

    反应堆监测铑自给能中子探测器信号电流组成"华龙一号"蒙特卡罗方法

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    基于第一性原理的核电厂热力性能在线监测及预警系统研究

    张勋侯建飞谢静金璐...
    1038-1043页
    查看更多>>摘要：核电厂的设备及系统实际热力性能可能低于设计预期并影响机组出力和经济性,因此通过研究核电厂热力性能在线监测及预警系统,以实现关键设备及系统的热力性能实时在线监测,并对热力性能进行偏差预警.通过软件建立某在役核电机组热力系统机理模型,基于核电机组实际仪表测量数据对机理模型进行同化,通过数据调谐分析测量值偏差并进行修正,使其满足第一性原理,然后计算模型中各个设备及系统的热力性能实际值,同时根据设备设计特性获得其性能参考值,通过对比实际值和参考值,以快速定位至性能异常设备.性能分析结果表明,目标核电机组的凝汽器和一列汽水分离再热器存在性能不足,可以为现场的运行优化提供参考.

    热力性能监测预警

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