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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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收录年代

    关于核电厂压力容器顶盖热套管磨损下沉导致控制棒卡涩问题的研究

    许友龙毛欢刘莞郑丽馨...
    333-340页
    查看更多>>摘要：热套管在国内被认为是控制棒驱动机构的部件之一,其吊挂在驱动机构密封壳底部,采用非固定式安装结构形式.欧美核工业界一般把热套管视为压力容器顶盖的内部构件之一,对控制棒驱动杆起导向作用,同时对顶盖贯穿件起保护作用.在冷却剂的流动冲击下,热套管会发生振动并与密封壳底部互相磨损,致使热套管下沉甚至断裂,从而可能会导致控制棒卡涩.此类问题对于我国M310 及其改进型机组具有较高的反馈价值.本文将分析国内外核电厂压力容器顶盖热套管磨损下沉导致控制棒卡涩问题的研究现状、事件原因和维修策略,并提出合理建议.

    热套管控制棒卡棒磨损流致振动

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    脉冲涡流检测中核电运行机组电磁干扰研究

    李邱达胡恩义夏炜铭张维...
    341-349页
    查看更多>>摘要：脉冲涡流主要应用于壁厚的腐蚀检测工作,因其可在带保温的情况下进行检测工作而受到无损检测行业的关注.由于脉冲涡流对于在役运行的核电机组的检测,更容易受到电磁环境的干扰,研究从脉冲涡流检测信号的频谱分析入手,论证了核电在役机组低频电磁场干扰对检测信号的强干扰作用.研究在役机组空间电磁干扰的频谱识别,并通过实验验证了其对脉冲涡流时域检测信号的影响.根据研究结果,提出用检测信号与空间参考信号作差,来消除空间电磁干扰的差分检测模式,可较好地抑制在役机组的电磁干扰问题.在核电机组运行状态下,通过现场实验验证了探头差分模式下脉冲涡流在役检测效果.

    脉冲涡流检测电磁干扰腐蚀检测

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    基于有限元法的核电厂防异物堵板分析与优化

    裴石磊郭轶波黄帅王晨...
    350-359页
    查看更多>>摘要：为探究不同材料蜂窝结构堵板对核电厂作业工况的减重效果与相应的力学性能,借助有限元分析软件(ANSYS)分别对各个材料以实心堵板、蜂窝堵板和空心结构堵板进行静态变形计算与评定和动态仿真分析.首先进行静态载荷分析,对堵板的关键部位施加法向垂直荷载模拟工作中持续荷载;对堵板采用动态冲击仿真分析与实验,比较了五种材料的三种不同结构堵板主要受载荷部位的变形影响;通过冲击仿真,对比动力学冲击形变量与塑性变形量,判断不同材料的力学特性以找到选取最优解.结果表明:在施加静态载荷与动态冲击时,蜂窝结构堵板的减重效果最佳,在不同的加载条件下性能最好;7010 铝合金重量轻,承载能力强,能很好地吸收冲击,更适合应用于核电厂堵板.采用7010 蜂窝铝板,综合加工工艺优化与样件实验,堵板重量由 19.3 kg降低为 13.2 kg,极大地提高了产品的实用性.

    仿真分析有限元优化核电厂防异物堵板

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    面向核电厂应急软件的低代码开发平台构建

    侯雪燕谢明亮谢政权魏巍...
    360-366页
    查看更多>>摘要：核应急是核能事业持续健康发展的重要保障.目前从核应急业务需求、性能提升及新技术应用等方面,国内多个核电厂面临核应急业务相关软件更新维护、升级改造等困难.本文基于低代码理念构建的核应急软件开发平台,形成了面向核应急业务软件的基础框架组件、业务逻辑算法开发组件、任务开发组件、监控图开发组件、核应急GIS展示组件、基于深度学习的机组状态诊断及预测组件等,通过可视化组态、图形化组态,以拖拉拽、组态和配置等低代码方式快速实现核应急软件各个业务功能开发,缩短了电厂核应急管理软件的开发周期,提升了软件稳定性及更新维护水平,更好满足核电厂应急响应、监管指标改进等各项需求.

    核应急低代码开发平台组态

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    福清核电主给水泵勺管故障保位研究与工程实践

    汤吉星严亮黄毓鑫
    367-376页
    查看更多>>摘要：目前国内在运M310 核电机组主给水泵大多采用的是德国福伊特公司(Voith)生产的未带勺管保位功能的液力耦合转速控制系统,该控制系统在PLC控制电源失去、勺管位置传感器故障、勺管位置控制器(VEHS)故障等多种故障情况下,勺管无法保持在当前位置,将导致主给水泵转速大幅波动失去控制,进而导致蒸发器水位波动,严重情况下将引起机组甩负荷、跳机、跳堆等情况.本文以提高主给水泵稳定性和可靠性为出发点,通过分析主给水泵液力耦合器原理及控制方式,研究主给水泵增加勺管故障保位功能,提出了针对性的改造方案,同时对改造工程实施风险及控制要点进行分析,给出建议的应对措施.改造方案已在福清核电成功实施并实现了预期改造目标,对同类核电机组主给水泵增加勺管故障保位功能改造具有借鉴意义.

    主给水泵勺管故障保位液力耦合器

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    基于多孔介质方法的铅铋螺旋管式直流蒸汽发生器设计优化研究

    杨宇鹏王成龙张大林苏光辉...
    377-384页
    查看更多>>摘要：本文提出了基于多孔介质方法,铅铋螺旋管式直流蒸汽发生器开展数值模拟,并通过与三维数值模拟结果的对比验证了多孔介质模拟方法的正确性.基于此方法,对给定工况条件的铅铋螺旋管蒸汽发生器开展了设计研究.在 1.5 MW功率目标下,发现四层螺旋管的布置方式具有最优综合性能.在此基础上,通过综合性能评价指标对不同工况条件下不同几何参数的螺旋管蒸汽发生器开展性能评价,并运用多元线性拟合探究在工况以及几何范围内综合性能最佳的几何模型,最高性能提升达到3.37%.本研究为铅铋螺旋管式直流蒸汽发生器数值模拟及设计优化提供新的方法参考.

    铅铋堆螺旋管式蒸汽发生器设计优化多孔介质

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    非能动安全壳冷却系统DBC工况下流动传热特性研究

    梁潇肖术芳陶俊谢小飞...
    385-394页
    查看更多>>摘要：拓展非能动安全系统的应用场景、简化安全系统及支持系统的设计、提高电厂经济性是三环路压水堆优化创新的主要方向之一,使用非能动安全壳冷却系统(PCS)应对设计基准工况(DBC)是重要技术选项,在DBC工况下利用PCS有效导出安全壳内热量,使安全壳内温度、压力及相应的放射性释放满足限值要求.本文基于三环路压水堆开式非能动安全壳冷却系统,采用RELAP/SCDAP-SIM程序建模,开展该系统在DBC工况下的流动传热特性研究,分析影响该系统应对DBC可行性的关键因素.研究结果表明,在不改变换热器形式的情况下,为了应对DBC工况,换热器传热管数量与严重事故工况相比将增加约 2.5 倍,该系统在安全壳内的布置成为限制其可行性的关键因素.传热管管径和壁厚对系统自然循环能力和导热功率影响较小.系统冷热芯位差不能过高,否则无法建立有效的自然循环.蒸汽冷凝换热系数是系统导热功率的关键影响因素,有必要开展在DBC环境条件下安全壳内蒸汽冷凝换热实验,获得与真实条件更加符合的换热系数.本文研究成果为PCS应对DBC相关的系统、换热器设计及工程验证提供参考.

    非能动安全壳冷却系统流动传热特性设计基准工况

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    基于CFD的绕丝元件棒束通道内流动传热特性研究

    高勇程毅崔军李爽...
    395-403页
    查看更多>>摘要：绕丝型燃料具有功率密度高、换热效果好等特点,相较于圆棒格架型燃料,能有效减小堆芯体积,实现反应堆紧凑布置.以四绕丝元件棒束通道内的流动传热特性研究对象,使用三维计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件Fluent进行了数值模拟,主要研究绕丝螺距对流动传热特性的影响以及交混效应的特点.研究结果表明,随着绕丝螺距的减小,通道内的平均温度降低、压降增大;在绕丝作用下,通道间出现了明显的横向交混,横向交混随着绕丝螺距的增大而减弱;在对元件棒周向温度进行分析时发现热点主要集中在绕丝与元件棒的接触点附近,在进行热工安全分析时需要重点关注此处的传热恶化.

    绕丝型燃料CFD子通道

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    坩埚式堆芯捕集器换热器力学特性分析

    朱光昱简丽君郭超李春...
    404-409页
    查看更多>>摘要：基于田湾核电厂堆芯捕集器的设计参数,采用COMSOL软件搭建了一个多物理场耦合仿真模型,对核电厂严重事故初期阶段,坩埚式堆芯捕集器的运行情况进行了数值模拟研究.结果表明,当牺牲材料与堆芯熔融物混合后形成的熔融池温度超过 2 100K时,换热器底部钢壳会发生熔化,少量的熔化不会对堆芯捕集器的力学性能产生明显影响.此外,换热器竖直壁面中心区域会的热膨胀量较大,会对外部冷却流道造成明显的挤压.结合上述计算结果,对坩埚式堆芯捕集器的换热器设计提出了建议,为相关设备的研发奠定了基础.

    严重事故堆芯捕集器COMSOL

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    CPR1000核电厂工业供汽的反应堆和供汽回路协同控制研究

    周洺稼蔡振商超皓贺成龙...
    410-415页
    查看更多>>摘要：工业供汽是核能综合利用的一种主要方式,反应堆与供汽回路的协同控制是核电厂实现工业供汽的关键.本文提出了一种协同控制方案:优化反应堆控制系统(RRC)堆机接口信号的匹配程度,制定供汽回路的控制策略.通过系统程序的数值模拟与计算分析,结果表明:使用合理的反应堆控制系统堆机接口方案和供汽回路控制策略,反应堆控制系统能够应对运行瞬态,核电厂能够保持安全稳定运行.

    核电厂核能综合利用工业供汽供汽回路

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