空心绕丝燃料棒组件的热工水力特性分析

1

作者 姜文殊 卢涛 《热科学与技术》 北大核心 2025年第1期30-37,共8页

为解决绕丝周围流动停滞导致的铅基反应堆燃料棒包壳温度热点问题,提出将实心绕丝改为空心绕丝结构,并在空心绕丝表面设置一系列孔洞供流体进出,增加绕丝内部流动,以提高绕丝与周围流体间的换热效果。结果表明:在满足原绕丝定位功能和... 为解决绕丝周围流动停滞导致的铅基反应堆燃料棒包壳温度热点问题,提出将实心绕丝改为空心绕丝结构,并在空心绕丝表面设置一系列孔洞供流体进出,增加绕丝内部流动,以提高绕丝与周围流体间的换热效果。结果表明:在满足原绕丝定位功能和促进冷却剂横流的前提下,当冷却剂流量到达一定值或冷却剂热导率高于绕丝材料热导率时,空心绕丝结构能够在不显著提高压降损失的基础上,提高包壳与冷却剂之间的对流换热能力,从而降低绕丝与燃料棒接触位置的最高温度,提高安全裕量,有利于铅基核反应堆的安全运行。 展开更多

关键词 液态铅铋合金 燃料棒组件 空心绕丝

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核反应堆控制棒驱动机构状态检测技术研究

2

作者 王仁良 孙培伟 +1 位作者 吴延群 党丽君 《自动化与仪器仪表》 2025年第1期16-18,23,共4页

核反应堆控制棒驱动机构是核反应堆中的重要组成部分,其状态检测对于保障核反应堆的安全运行具有重要意义。主要介绍了核反应堆控制棒驱动机构的组成和工作原理,以及常用的状态检测方法,包括振动监测法、射线探测法和电信号分析法等。... 核反应堆控制棒驱动机构是核反应堆中的重要组成部分,其状态检测对于保障核反应堆的安全运行具有重要意义。主要介绍了核反应堆控制棒驱动机构的组成和工作原理,以及常用的状态检测方法,包括振动监测法、射线探测法和电信号分析法等。在此基础上,重点介绍了电感法状态检测原理和电感测量检测方法,并通过试验验证了该方法的可行性和准确性。 展开更多

关键词 核反应堆 控制棒驱动机构 状态检测 电感法

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安全壳钢衬里在模拟混凝土孔溶液中的耐腐蚀性研究

3

作者 郭俊营 陈圣刚 +2 位作者 李忠诚 刘金龙 周传波 《核动力工程》 北大核心 2025年第1期199-208,共10页

针对核电厂安全壳钢衬里专用P265GH低合金钢(CSL),采用电化学和X射线光电子能谱(XPS)分析方法探究其在饱和Ca(OH)_(2)溶液中的钝化和破钝效应,并与Q235B低碳钢(Q235B)和304不锈钢(304SS)耐腐蚀性能进行对比分析。结果表明:与Q235B和304S... 针对核电厂安全壳钢衬里专用P265GH低合金钢(CSL),采用电化学和X射线光电子能谱(XPS)分析方法探究其在饱和Ca(OH)_(2)溶液中的钝化和破钝效应,并与Q235B低碳钢(Q235B)和304不锈钢(304SS)耐腐蚀性能进行对比分析。结果表明:与Q235B和304SS相比,CSL在模拟混凝土孔溶液中钝化效率更高,但钝化膜中Fe^(2+)/Fe^(3+)比值较低导致其耐蚀性较差,CSL的临界氯离子浓度(0.16~0.2 mol/L)远小于Q235B(0.3 mol/L);氯离子的破钝效应主要影响试件表面的双电层结构,导致其有效电容增大,电荷转移电阻急剧下降;304SS的钝化膜为Fe和Cr的氧化物和羟基氧化物,具有更高的耐腐蚀性。 展开更多

关键词 安全壳钢衬里 模拟混凝土孔溶液 钝化效应 破钝效应

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基于平方根容积卡尔曼滤波的核反应堆功率H_(∞)控制 被引量：1

4

作者 张玉衡 王俊玲 刘雨昆 《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第2期208-214,共7页

核反应堆的负荷跟踪控制是核电站灵活调峰、具有应用价值的基础之一.根据反应堆中子动力学、热工水力、反应性方程等数学模型构建了反应堆的平方根容积卡尔曼滤波器(Square-root Cubature Kalman Filter,SCKF),对反应堆状态反馈问题中... 核反应堆的负荷跟踪控制是核电站灵活调峰、具有应用价值的基础之一.根据反应堆中子动力学、热工水力、反应性方程等数学模型构建了反应堆的平方根容积卡尔曼滤波器(Square-root Cubature Kalman Filter,SCKF),对反应堆状态反馈问题中部分状态量无法量测或估计精度不足的问题加以解决,结合离散H_(∞)性能指标设计了基于SCKF的反应堆功率H_(∞)控制器,并与基于经典卡尔曼滤波器(Kalman Filter,KF)的反应堆功率H_(∞)控制器进行了同工况数值仿真对比.仿真结果表明,基于SCKF的功率控制器具有较好的负荷跟踪性能,能够根据期望跟踪目标调节反应堆功率水平;由于SCKF对非线性系统模型相比于KF具有更高的状态估计精度,基于SCKF的功率控制器相比基于KF的功率控制器具有更优的控制效果. 展开更多

关键词 核反应堆 卡尔曼滤波 平方根容积卡尔曼滤波 H_(∞)性能指标 负荷跟踪控制

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浅析快堆压力管的设计与试验验证

5

作者 夏宇 刘兆阳 +5 位作者 孙刚 邓夏 孙帅 李莹 王明政 吴水金 《中国设备工程》 2024年第20期138-139,共2页

作为池式快堆堆内构件的重要组成部分,压力管连接着一回路钠泵出口与反应堆大栅板联箱,是一回路主冷却系统的承压边界,用于为冷却钠液提供流道。压力管由三通、支管和密封组件等组成。压力管所受工况载荷复杂,包括冷却剂压力、温度载荷... 作为池式快堆堆内构件的重要组成部分,压力管连接着一回路钠泵出口与反应堆大栅板联箱,是一回路主冷却系统的承压边界,用于为冷却钠液提供流道。压力管由三通、支管和密封组件等组成。压力管所受工况载荷复杂,包括冷却剂压力、温度载荷、流体流致振动载荷、泵转动产生的载荷等;涉及失效模式多,包括强度、低周疲劳、高周疲劳等,与传统管道设计有很大区别。本文通过正向设计的研发设计理念,制定了压力管整体结构设计的技术路线,理论设计了压力管管路的走向和密封组件,尤其针对压力管固有频率开展了大量尺寸敏感性分析,通过结构调整避开了一回路钠泵不同转速下的频率及泵出口流体脉动频率,成功避免了共振和流致振动现象的出现。为了验证理论和数值计算压力管固有频率的准确性,设计了相关试验台架并进行了压力管模态试验,验证了压力管结构设计的安全性。 展开更多

关键词 压力管 固有频率 共振 模态试验

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相变温度下(800℃)核电设备用A508-Ⅲ钢的蠕变损伤及本构方程研究 被引量：7

6

作者 谢志刚 杨建国 +1 位作者 贺艳明 高增梁 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期33-39,共7页

在800℃条件下,对国产压力容器(RPV)用A508-Ⅲ钢分别进行17.5 MPa、20 MPa和27 MPa 3种载荷下的蠕变试验及部分载荷下的蠕变中断试验(20 MPa和27 MPa)。微观组织及蠕变曲线研究表明,随着蠕变时间的增加,试样内空洞及第二相粒子的体积分... 在800℃条件下,对国产压力容器(RPV)用A508-Ⅲ钢分别进行17.5 MPa、20 MPa和27 MPa 3种载荷下的蠕变试验及部分载荷下的蠕变中断试验(20 MPa和27 MPa)。微观组织及蠕变曲线研究表明,随着蠕变时间的增加,试样内空洞及第二相粒子的体积分数近似成线性增长;由此可以推断蠕变空洞萌生、扩展及第二相粒子的粗化是造成蠕变损伤的主要原因。本研究从细观力学思路出发,结合A508-Ⅲ钢蠕变过程中微观损伤机理,通过定义无损相、空洞相和第二相粒子相组成三相复合体作为代表性体积单元,提出考虑微结构损伤及演化的K-R蠕变本构方程。通过归一化处理,最终获得反映空洞及第二相粒子演化的蠕变本构方程和损伤演化方程的形式,建立微观结构损伤与本构方程之间的内在联系。 展开更多

关键词 反应堆压力容器 堆芯熔融物滞留 K-R蠕变损伤理论 微观损伤机理 本构方程

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ACP100集成式堆顶结构可压缩气体对流传热数值模拟 被引量：4

7

作者 何培峰 许斌 +4 位作者 罗英 余豪 马梓淇 孙善文 周进雄 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期64-70,共7页

反应堆集成式堆顶结构的功能之一是通过冷却气体的对流传热为控制棒驱动机构提供冷却。针对ACP100反应堆集成式堆顶结构建立完整的模型并划分流场网格,基于ANSYS/CFX软件分别对可压缩气体和不可压缩气体进行计算,并严格对比分析了其结果... 反应堆集成式堆顶结构的功能之一是通过冷却气体的对流传热为控制棒驱动机构提供冷却。针对ACP100反应堆集成式堆顶结构建立完整的模型并划分流场网格,基于ANSYS/CFX软件分别对可压缩气体和不可压缩气体进行计算,并严格对比分析了其结果,重点研究气体可压缩性对对流传热计算结果的影响。计算结果表明,气体可压缩性对速度、温度分布和压降有较大影响,忽略气体可压缩性所预测的控制棒驱动机构表面最高温度偏低,控制棒驱动机构间隙气体最大流速和压降也偏低。 展开更多

关键词 可压缩气体 集成式堆顶结构 计算流体动力学 对流传热

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基于HyperMesh的反应堆堆顶结构高质量计算流体力学网格生成 被引量：6

8

作者 何培峰 许斌 +4 位作者 罗英 马梓淇 余豪 孙善文 周进雄 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期281-286,共6页

高质量网格生成是计算流体力学最费时的工作之一,也是影响CFD计算收敛性和计算精度的最重要因素之一。HyperMesh是进行高精度数值模拟所需的功能强大的CAE前处理器。基于HyperMesh详细介绍了反应堆堆顶结构高质量六面体网格生成方法,将... 高质量网格生成是计算流体力学最费时的工作之一,也是影响CFD计算收敛性和计算精度的最重要因素之一。HyperMesh是进行高精度数值模拟所需的功能强大的CAE前处理器。基于HyperMesh详细介绍了反应堆堆顶结构高质量六面体网格生成方法,将生成的网格导入ANSYS/CFX进行热流耦合分析并进行了网格无关性验证,得出对堆顶结构的计算分析采用942万网格。在此基础上对堆顶结构进行可压缩气体流场分析,得到了堆顶结构的速度、温度、压力场分布特性。 展开更多

关键词 HYPERMESH ANSYS CFX CFD 堆顶结构

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压水堆核电厂辐射监测系统的设计与改造 被引量：8

9

作者 张涛 熊国华 +1 位作者 郎玉凯 郭伟 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期908-911,915,共5页

辐射监测系统是压水堆核电厂安全运行的重要保障,研究压水堆核电厂辐射监测系统的设计方法和原则,对于提高压水堆核电厂辐射监测系统的设计水平,减少改造风险至关重要。根据核电厂的法规和设计规范,结合大亚湾核电厂辐射监测系统的设计... 辐射监测系统是压水堆核电厂安全运行的重要保障,研究压水堆核电厂辐射监测系统的设计方法和原则,对于提高压水堆核电厂辐射监测系统的设计水平,减少改造风险至关重要。根据核电厂的法规和设计规范,结合大亚湾核电厂辐射监测系统的设计与改造经验,提出了压水堆核电厂辐射监测系统的一般设计原则和要求,并简要介绍了大亚湾核电厂辐射监测系统的改造措施及方法。 展开更多

关键词 辐射监测系统 压水堆核电厂 设计与改造

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宁德核电站1号机组堆芯吊篮的梁型振动特性 被引量：3

10

作者 罗婷 刘才学 +4 位作者 杨泰波 胡建荣 简捷 冯晋涛 李芸 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第13期238-241,共4页

核电站反应堆堆芯吊篮的振动在一定范围内是允许的;但其异常振动可能会导致故障甚至事故的发生。掌握核电站堆芯吊篮振动特性能够对核电站的安全运行提供保障。运用中子噪声分析技术,对宁德核电站1号机组多个燃料循环周期内的堆外中子... 核电站反应堆堆芯吊篮的振动在一定范围内是允许的;但其异常振动可能会导致故障甚至事故的发生。掌握核电站堆芯吊篮振动特性能够对核电站的安全运行提供保障。运用中子噪声分析技术,对宁德核电站1号机组多个燃料循环周期内的堆外中子噪声信号的自功率谱、互功率谱和相干、相位进行了分析,得到了吊篮梁型振动频率和中子噪声信号峰功率均方根值变化趋势。对核电站堆芯吊篮梁型振动特性的研究成果,为堆芯吊篮早期故障诊断奠定了基础。 展开更多

关键词 堆芯吊篮 中子噪声 梁型振动 频率 峰功率

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基于技术轨道结构理论的核电堆型技术演变与我国的选择 被引量：7

11

作者 曾建新 王铁骊 《中国软科学》 CSSCI 北大核心 2012年第3期31-40,共10页

核电堆型技术的创新沿着轨道内和轨道间的两种结构方向发展:在单一堆型轨道内,以顺轨式累积型创新产生技术性能多样化的机型;在多堆型轨道间,以跃轨式革命型创新发生堆型的转换,或以融轨式集成型创新形成新堆型。我国需统筹核电堆型的发... 核电堆型技术的创新沿着轨道内和轨道间的两种结构方向发展:在单一堆型轨道内,以顺轨式累积型创新产生技术性能多样化的机型;在多堆型轨道间,以跃轨式革命型创新发生堆型的转换,或以融轨式集成型创新形成新堆型。我国需统筹核电堆型的发展:形成压水堆自主品牌系列,加快第四代核电堆型的商用进程,研发战略性新堆型。 展开更多

关键词 技术轨道 结构 核电技术 反应堆 堆型

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基于技术轨道理论的核电堆型技术创新路线图结构 被引量：3

12

作者 曾建新 刘兵 《湖南科技大学学报（社会科学版）》 CSSCI 北大核心 2013年第5期106-110,共5页

核电技术轨道存在着单轨道的二维结构和多轨道的并列结构,在创新模式上分别体现为顺轨式的改进性创新和跃轨式的革命性创新或融轨式的集成性创新。核电堆型技术创新路线图是市场拉动和技术推动的交互作用下,以创新环节的任务与目标为时... 核电技术轨道存在着单轨道的二维结构和多轨道的并列结构,在创新模式上分别体现为顺轨式的改进性创新和跃轨式的革命性创新或融轨式的集成性创新。核电堆型技术创新路线图是市场拉动和技术推动的交互作用下,以创新环节的任务与目标为时间节点的堆型技术轨道演变轨迹图。植入技术轨道结构的技术创新路线图结构为我国核电堆型技术创新提供了路线图结构框架,对制定具体堆型技术创新路线图具有重要的指导性意义。 展开更多

关键词 技术轨道 路线图 结构 核电堆型 创新

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压水堆核电站结构材料的腐蚀行为研究进展 被引量：3

13

作者 陈君 康凯 +3 位作者 冯钜 熊长奇 曹丹 尹杰 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第3期104-112,共9页

利用具有高品质、高效率的核电能源对有效促进我国能源结构转型具有重大意义,保障核电站的安全运行是发展核电的基础和重点。由于核电站结构材料在相关水环境中极易受到腐蚀而影响核电站的安全运行,因此对这些设备材料的腐蚀行为开展深... 利用具有高品质、高效率的核电能源对有效促进我国能源结构转型具有重大意义,保障核电站的安全运行是发展核电的基础和重点。由于核电站结构材料在相关水环境中极易受到腐蚀而影响核电站的安全运行,因此对这些设备材料的腐蚀行为开展深入研究尤为重要。本文以目前国内外使用率最高的堆型压水堆(PWR)核电站为重点,综述其结构材料在运行过程中常见的一些腐蚀类型,重点分析应力腐蚀、点蚀、电偶腐蚀的特征、机理及影响因素,并对PWR核电结构材料的发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 压水反应堆 结构材料 核电环境 腐蚀

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蒸汽发生器下封头力学性能的均匀性分析 被引量：2

14

作者 张乐福 毛新阶 +4 位作者 刘庆冬 何龙 马武江 王元华 李志坤 《中国核电》 2018年第2期249-254,共6页

通过对小型模块反应堆蒸汽发生器下封头的解剖实验,分析了不同部位试料的力学性能的均匀性。不同试料的成分分析表明,C含量在0.20%～0.21%(质量分数)范围内,S和P含量分别在0.004%(质量分数)和0.001%(质量分数)以内,其他合金元素含量仅... 通过对小型模块反应堆蒸汽发生器下封头的解剖实验,分析了不同部位试料的力学性能的均匀性。不同试料的成分分析表明,C含量在0.20%～0.21%(质量分数)范围内,S和P含量分别在0.004%(质量分数)和0.001%(质量分数)以内,其他合金元素含量仅在一个非常小的范围内波动。受到整体锻造工艺大变形和复杂应力的影响,下封头球体内外表面、管嘴和其与球体链接处的硬度有所波动,但处在217HB～232HB一个较窄的范围内。从调质态和模拟态试料的周向、径向力学性能来看,室温和高温强度均在正常范围波动,相对而言,冲击韧性波动较大,但相应的最小冲击功仍远大于最低要求。下封头锻件整体成型后可以达到力学性能均匀化的目的,证实了整体锻造工艺和后续性能热处理工艺的合理性和可行性。 展开更多

关键词 蒸汽发生器 整体锻造 热处理 力学性能 SA508 Gr.3 Cl.2钢

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CAP1000一体化堆顶组件风冷系统流场分析 被引量：10

15

作者 于浩 张明 +2 位作者 冯少东 郝国锋 翁羽 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期122-125,共4页

为验证反应堆一体化堆顶组件的设计能否满足功能要求,采用计算流体力学(CFD)方法对CAP1000改进设计的一体化堆顶组件冷却系统进行流场分析,获得了冷却系统的流场分布,从而为不同工况下的风机选型要求和一体化堆顶组件冷却系统功能提供... 为验证反应堆一体化堆顶组件的设计能否满足功能要求,采用计算流体力学(CFD)方法对CAP1000改进设计的一体化堆顶组件冷却系统进行流场分析,获得了冷却系统的流场分布,从而为不同工况下的风机选型要求和一体化堆顶组件冷却系统功能提供了技术支持。 展开更多

关键词 CAP1000 一体化堆顶组件 流场分析 计算流体力学

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14MeV 中子在 Φ600mm 贫化铀球中造钚率测量 被引量：3

16

作者 王大伦 陈素和 +3 位作者 亢武 游泳 黄卫东 张秀岩 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期229-233,共5页

使用中子活化技术对２３８Ｕ（ｎ，γ）２３９Ｕ反应产物２３９Ｕ衰变后的２３９Ｎｐ子体的２７８ｋｅＶγ射线的绝对测量，获得了１４ＭｅＶ中子在６００ｍｍ贫化铀球中的造钚率。其实验测量值为２．４６±０．０９。２７８ｋｅ... 使用中子活化技术对２３８Ｕ（ｎ，γ）２３９Ｕ反应产物２３９Ｕ衰变后的２３９Ｎｐ子体的２７８ｋｅＶγ射线的绝对测量，获得了１４ＭｅＶ中子在６００ｍｍ贫化铀球中的造钚率。其实验测量值为２．４６±０．０９。２７８ｋｅＶγ射线用高纯锗探测器测量，探测器的有效计数效率用２４３Ａｍ源刻度。６００ｍｍ贫化铀球由７层贫化铀球壳组成，球心有一８０ｍｍ源腔，总重约２．１ｔ。 展开更多

关键词 裂变-聚变 贫化铀球 造钚率 中子活化 混合堆

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反应堆冷却系统主管道疲劳暨最小壁厚分析方法研究 被引量：1

17

作者 周舟 孟少朋 包捷 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期46-50,共5页

采用有限元法替代温度场差分方程计算温度瞬态在主管道壁厚方向上的温度分布,将温度计算结果与标准规范的计算公式相结合,从而求解各瞬态交变应力幅,以最终完成先进压水反应堆冷却剂主管道疲劳评定;通过疲劳求解的计算方法研究,提出最... 采用有限元法替代温度场差分方程计算温度瞬态在主管道壁厚方向上的温度分布,将温度计算结果与标准规范的计算公式相结合,从而求解各瞬态交变应力幅,以最终完成先进压水反应堆冷却剂主管道疲劳评定;通过疲劳求解的计算方法研究,提出最小壁厚的优化算法的迭代求解流程,可以依此通过编程最终实现疲劳评价和最小壁厚求解。 展开更多

关键词 疲劳 瞬态 最小壁厚 主管道

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蒸汽发生器流量分配板至第一支撑板泥渣冲洗技术研究及应用

18

作者 刘一博 张高剑 +2 位作者 杨津瑞 朱景文 张文波 《中国核电》 2018年第4期498-500,共3页

国内关于泥渣冲洗的研究主要集中在蒸汽发生器管板及附近的传热管上,而对蒸汽发生器流量分配板和支撑板的研究较少。文章介绍了流量分配板至第一支撑板区间的泥渣冲洗技术研究及应用的情况。

关键词 流量分配板 第一支撑板 泥渣冲洗

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液态铅铋合金在绕丝燃料棒组件中的水力特性数值模拟 被引量：4

19

作者 姜文殊 梁峻铭 +2 位作者 张会勇 贠相羽 卢涛 《东北电力大学学报》 2022年第3期74-82,共9页

为掌握液态铅铋合金在燃料棒组件中的流动特性,文中研究基于CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟,预测了层流及湍流工况下液态铅铋合金在绕丝燃料棒组件不同子通道内的速度分布以及压降变化.数值结果表明:从第二段螺距开始,速度... 为掌握液态铅铋合金在燃料棒组件中的流动特性,文中研究基于CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟,预测了层流及湍流工况下液态铅铋合金在绕丝燃料棒组件不同子通道内的速度分布以及压降变化.数值结果表明:从第二段螺距开始,速度与压降基本随螺距呈现周期性变化.此外,层流和湍流两种工况下,边子通道的平均速度均大于角子通道和中心子通道,但不同子通道间的压降变化趋势差异不大.为验证研究结果的可靠性,将模拟所得的压降结果分别与Engel关联式、Cheng关联式以及Novendstern关联式的预测结果进行对比,计算结果表明,层流状态下压降模拟值与Novendstern关联式计算结果更为接近;湍流状态下压降模拟值与Cheng关联式和Novendstern关联式的计算结果符合度较高. 展开更多

关键词 燃料棒束 液态铅铋合金 子通道 数值模拟

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国内外小型模块化反应堆的异同和国际合作前景分析 被引量：6

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作者 殷德健 雷蕾 邹象 《核安全》 2022年第6期30-35,共6页

小型模块化反应堆的发展受到国际高度关注,近期国际原子能机构提出了核能发展协同和标准化倡议(NHSI),旨在为小型模块化反应堆探寻协调一致的监管方案和工业方案。本文调研了国内外小型模块化反应堆的技术特点和国际发展趋势,总结了我... 小型模块化反应堆的发展受到国际高度关注,近期国际原子能机构提出了核能发展协同和标准化倡议(NHSI),旨在为小型模块化反应堆探寻协调一致的监管方案和工业方案。本文调研了国内外小型模块化反应堆的技术特点和国际发展趋势,总结了我国小型模块化反应堆发展状况与监管面临的政策和技术挑战,介绍了核能协同与标准化倡议的基本情况,分析了小型模块化反应堆相关的国际合作前景及对我国的潜在影响。与国际相比,我国小型模块化反应堆在技术特点、市场应用和面临的主要挑战等方面存在差异,未来小型模块化反应堆相关的国际合作将持续活跃。 展开更多

关键词 小型模块化反应堆 SMR 核能协同与标准化倡议 NHSI

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