套管式直流蒸汽发生器负荷跟随动态特性分析 被引量：6

1

作者 刘建阁 彭敏俊 +2 位作者 张志俭 徐文奇 成守宇 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期175-182,共8页

新型核动力装置采用紧凑型的套管式直流蒸汽发生器,根据传热特点,对其热工特性进行了分析。采用主冷却剂平均温度不变和二回路侧蒸汽压力不变的双恒定运行方案及经典PID控制器和负荷跟随运行模式,结合SCDAP/RELAP5/MOD3.4程序,研究了套... 新型核动力装置采用紧凑型的套管式直流蒸汽发生器,根据传热特点,对其热工特性进行了分析。采用主冷却剂平均温度不变和二回路侧蒸汽压力不变的双恒定运行方案及经典PID控制器和负荷跟随运行模式,结合SCDAP/RELAP5/MOD3.4程序,研究了套管式直流蒸汽发生器的动态特性,分析了降负荷时套管式直流蒸汽发生器的动态响应过程。结果表明,通过优化PID控制器参数,对给水流量进行精确控制,可满足蒸汽压力恒定的控制策略,实现双恒定运行方案,使一、二回路的运行达到较好的协调;套管式直流蒸汽发生器升降功率速度快,蒸汽压力稳定,且动态响应时间短。 展开更多

关键词 套管式直流蒸汽发生器 动态特性 负荷跟随 PID控制器 SCDAP/RELAP5/MOD3.4程序

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多用途一体化轻水堆初步设计方案和安全分析 被引量：4

2

作者 刘建阁 彭敏俊 蒋立国 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期210-214,共5页

为满足未来区域性核能供电、核供热、大规模制氢、海水淡化等需求,迫切需要一种结构简单、固有安全性高、经济性高的多用途反应堆。基于此,一种多用途的一体化轻水堆设计概念被提出,包括不同设备的初步设计方案和参数;根据其特点,利用... 为满足未来区域性核能供电、核供热、大规模制氢、海水淡化等需求,迫切需要一种结构简单、固有安全性高、经济性高的多用途反应堆。基于此,一种多用途的一体化轻水堆设计概念被提出,包括不同设备的初步设计方案和参数;根据其特点,利用最佳估算程序RELAP5对其中一个设计方案进行了稳压器汽腔破口事故和主泵断电引起的丧失流量事故的确定论安全分析。结果表明,在保守假设条件下,其固有特性和安全系统仍能保证堆芯始终处于被淹没状态,非能动余热排出系统可有效导出停堆后的长期衰变热,从而为进一步研究一体化轻水堆的设计和运行安全特性打下了基础。 展开更多

关键词 一体化轻水堆 破口事故 失流事故 安全分析

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基于RELAP5程序的直管式直流蒸汽发生器敏感性分析 被引量：6

3

作者 刘新凯 刘建阁 彭敏俊 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1088-1096,共9页

直流蒸汽发生器内二回路侧的工质水经历了复杂的相变过程,流型转变和传热情况比自然循环式蒸汽发生器要复杂。本文以B&W公司的19管直管式直流蒸汽发生器实验装置为研究对象,采用最佳估算程序RELAP5/MOD3.4对其进行建模分析,研究了... 直流蒸汽发生器内二回路侧的工质水经历了复杂的相变过程,流型转变和传热情况比自然循环式蒸汽发生器要复杂。本文以B&W公司的19管直管式直流蒸汽发生器实验装置为研究对象,采用最佳估算程序RELAP5/MOD3.4对其进行建模分析,研究了节点划分个数、计算时间步长、不同算法和分析方法对计算结果的影响,研究了系统程序RELAP5在分析存在有剧烈相变问题时需注意的不确定性因素。结果表明:应适当增加控制体的划分个数、降低计算时间步长;注意两相流模型的选择使用;注意两种算法的使用场合;同时应选择多通道的分析方法。 展开更多

关键词 直流蒸汽发生器 RELAP5/MOD3.4程序 相变

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外翅片铸铁管在低温空冷器中的应用探讨 被引量：2

4

作者 宁德亮 庞凤阁 刘建阁 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期208-211,共4页

为消除间隙热阻对传热造成的不利影响,采用自行设计的外翅片铸铁管制成空气冷却器,在较低温度下进行了冷却冷媒溶液的实验研究,验证了铸铁式空冷器的制冷效果.通过实验,得到了铸铁式低温空冷器在不同流量下的传热系数,以及在特定流量下... 为消除间隙热阻对传热造成的不利影响,采用自行设计的外翅片铸铁管制成空气冷却器,在较低温度下进行了冷却冷媒溶液的实验研究,验证了铸铁式空冷器的制冷效果.通过实验,得到了铸铁式低温空冷器在不同流量下的传热系数,以及在特定流量下的传热性能.实验结果表明,铸铁式空冷器的传热系数是随着管内工质流速的增加而增大的,并且增加的幅度是逐渐减小的.外翅片铸铁管消除了间隙热阻,换热能力较好,同时造价低廉,可以作为低温空冷器的散热管使用. 展开更多

关键词 外翅片铸铁管 间隙热阻 低温空冷器

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两相流模型在直流蒸汽发生器热工水力分析中的比较研究 被引量：3

5

作者 刘建阁 陈军 +1 位作者 孙吉良 赖诚 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期430-439,共10页

根据组成气液两相流基本场方程数量所反映的流动与传热特性的不同,两相流方程分为三方程、四方程、五方程和六方程模型,结合流动压降模型、传热模型、两相相互作用模型以及流动工质的状态参数和结构材料热物性等辅助关系式,可很好地对... 根据组成气液两相流基本场方程数量所反映的流动与传热特性的不同,两相流方程分为三方程、四方程、五方程和六方程模型,结合流动压降模型、传热模型、两相相互作用模型以及流动工质的状态参数和结构材料热物性等辅助关系式,可很好地对蒸汽产生系统进行设计和研究分析。本文分析了不同数量的两相流场方程的特点和局限性,结合直管式直流蒸汽发生器实验装置,分别选取最佳估算程序中4种不同的两相流场方程计算模型进行流动传热计算分析,重点比较了强制流动的单相过冷水被加热至单相过热蒸汽过程中的压力与传热特性,从而给出不同场方程的两相流模型在分析具有较大相变过程中的差异性,验证了RELAP5程序和RETRAN-3D程序计算分析直流蒸汽发生器的能力。结果表明,RELAP5程序的六方程模型更适合模拟直流蒸汽发生器。 展开更多

关键词 两相流 直流蒸汽发生器 RELAP5程序 RETRAN-3D程序

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小型自然循环蒸汽发生器水位控制特性分析 被引量：2

6

作者 刘建阁 代涛 +1 位作者 张晓辉 刘佳 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第19期108-113,共6页

针对小型立式自然循环U形管蒸汽发生器,提出基于经典PID控制理论模型的二回路侧水位控制方块图和数学模型,并采用RELAP5程序建立含水位控制的蒸汽发生器热工水力瞬态分析模型,研究了10%FP阶跃降升负荷、大幅度阶跃降升负荷2种情况下蒸... 针对小型立式自然循环U形管蒸汽发生器,提出基于经典PID控制理论模型的二回路侧水位控制方块图和数学模型,并采用RELAP5程序建立含水位控制的蒸汽发生器热工水力瞬态分析模型,研究了10%FP阶跃降升负荷、大幅度阶跃降升负荷2种情况下蒸汽发生器的热工水力动态特性,分析了水位控制方案的可行性。结果表明,所设计的水位控制系统以及PID整定参数取值基本满足功率运行控制需求,但由于影响两相流水位因素的多参数复杂性,使得某些负荷下水位控制系统带有一定的非线性特征,在工程上标定水位和给水流量时需要重点关注。 展开更多

关键词 自然循环蒸汽发生器 运行 控制 特性

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套管式直流蒸汽发生器稳态特性分析 被引量：7

7

作者 刘建阁 彭敏俊 +1 位作者 张志俭 黎华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期757-762,共6页

新型核动力装置采用结构紧凑的双面加热型套管式直流蒸汽发生器,单相一次侧流体在中心管及环形通道外的空间内由上而下流动;二次侧流体在环形狭窄流道内由下而上流动,经过相变在出口处变为过热蒸汽.由于套管式直流蒸汽发生器工作原理与... 新型核动力装置采用结构紧凑的双面加热型套管式直流蒸汽发生器,单相一次侧流体在中心管及环形通道外的空间内由上而下流动;二次侧流体在环形狭窄流道内由下而上流动,经过相变在出口处变为过热蒸汽.由于套管式直流蒸汽发生器工作原理与自然循环蒸汽发生器有着本质的不同,为保证其安全可靠的运行,需要研究其稳态和动态运行特性,解决启停过程和升降负荷过程所可能遇到的问题以及水动力不稳定性、脉动问题,基于此,采用最佳估算程序RE-LAP5/SCDAP/MOD3.4分析了单台套管式直流蒸汽发生器有效传热区的稳态运行特性和规律,从而为启停特性分析、动态特性分析以及控制方案的制定提供稳态参考. 展开更多

关键词 双面加热 套管式直流蒸汽发生器 稳态特性 最佳估算程序

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小型堆压力安全系统排放过程瞬态分析

8

作者 刘建阁 陈雄盛 +1 位作者 龚自力 胡晨 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第3期110-114,共5页

采用添加力学计算模型的RELAP5程序对小型堆的压力安全系统(释放阀、安全阀)排放过程进行瞬态计算分析。论证释放阀、1#安全阀和2#安全阀的排放容量,分析了稳压器在2个超压状态下,压力安全系统排放过程中稳压器压力、阀门流量、阀后管... 采用添加力学计算模型的RELAP5程序对小型堆的压力安全系统(释放阀、安全阀)排放过程进行瞬态计算分析。论证释放阀、1#安全阀和2#安全阀的排放容量,分析了稳压器在2个超压状态下,压力安全系统排放过程中稳压器压力、阀门流量、阀后管道冲击力、排放蒸汽质量的瞬态过程趋势。结果表明:所设计的压力安全系统释放阀、安全阀组能够满足预期功能需求,设计时必须考虑管道支承和加固措施,从而应对瞬态喷放对管道的冲击力。 展开更多

关键词 RELAP5程序 压力安全系统 释放阀 安全阀 排放过程

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蒸汽浸没射流压力振荡特性实验研究 被引量：3

9

作者 王珏 陈力生 +2 位作者 胡晨 刘建阁 肖瑶 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期627-634,共8页

为指导Ⅰ型鼓泡器排放管的结构设计,对常压工况下不同蒸汽质量流速(150~500 kg/(m^(2)·s))、池水过冷度(18~68℃)、开孔直径(10、16 mm)和孔数(单孔、双孔)蒸汽浸没射流的压力振荡特性开展实验研究。结果表明:不同开孔结构下的振... 为指导Ⅰ型鼓泡器排放管的结构设计,对常压工况下不同蒸汽质量流速(150~500 kg/(m^(2)·s))、池水过冷度(18~68℃)、开孔直径(10、16 mm)和孔数(单孔、双孔)蒸汽浸没射流的压力振荡特性开展实验研究。结果表明:不同开孔结构下的振荡强度均随蒸汽质量流速的升高或池水过冷度的降低而先增大后减小;当孔径增大或孔数增多时,达到稳定冷凝所需的最小蒸汽质量流速降低,流型转变导致振荡强度减小。不同开孔结构下的振荡主频均主要受池水过冷度和开孔直径的影响,且随过冷度的降低或孔径的增大而减小。孔数变化对主频的影响是多重的,但总体效果弱于孔径变化。通过对主频实验值进行拟合,获得了由池水过冷度和排放孔径表征的半经验关系式,相对误差在±20%以内。 展开更多

关键词 蒸汽浸没射流 压力振荡强度 压力振荡主频 鼓泡器排放管

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传热管破裂位置及根数对SGTR事故进程的影响 被引量：4

10

作者 蒋立国 彭敏俊 +1 位作者 刘建阁 郭赟 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期44-49,共6页

以一体化反应堆为研究对象,应用RELAP5/MOD3.4程序对套管式直流蒸汽发生器发生传热管破裂事故时,影响事故进程的一些因素进行了分析,其中包括破口在传热管轴向高度不同断裂位置,以及同时断裂多根传热管等。分析结果表明:不同断裂位置处... 以一体化反应堆为研究对象,应用RELAP5/MOD3.4程序对套管式直流蒸汽发生器发生传热管破裂事故时,影响事故进程的一些因素进行了分析,其中包括破口在传热管轴向高度不同断裂位置,以及同时断裂多根传热管等。分析结果表明:不同断裂位置处的SGTR事故,其系统响应大致相同;不同破裂面积的SGTR事故,其破口处临界喷放流量与破口面积有着密切的联系。但总体来看,无论直流蒸汽发生器发生何种形式的SGTR,其一回路冷却剂通过破口处向二回路侧泄漏的积分流量大致相同,而且这个积分流量决定了一体化反应堆的瞬态响应。 展开更多

关键词 一体化反应堆 传热管破裂事故 破裂位置 RELAP5/MOD3.4

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一体化压水堆双恒定运行方案控制策略研究 被引量：2

11

作者 徐文奇 彭敏俊 +1 位作者 刘建阁 蒋立国 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-8,共8页

采用直流蒸汽发生器的一体化反应堆,由于其蒸汽发生器二次侧水容积小,储热能力弱,给反应堆的运行调节提出了更高的要求。双恒定运行方案集合了一回路冷却剂平均温度不变和二回路蒸汽压力不变两种运行方案的优点,对一、二回路都有利。本... 采用直流蒸汽发生器的一体化反应堆,由于其蒸汽发生器二次侧水容积小,储热能力弱,给反应堆的运行调节提出了更高的要求。双恒定运行方案集合了一回路冷却剂平均温度不变和二回路蒸汽压力不变两种运行方案的优点,对一、二回路都有利。本文以IP200一体化反应堆为研究对象,建立一体化反应堆的稳态分析模型,利用RELAP5瞬态分析程序,对其一回路侧和蒸汽发生器二回路侧进行热工水力分析,在此基础上研究了一体化反应堆双恒定稳态运行特性。结果表明,装置负荷在15%～100%FP(满功率)范围内变化时,控制策略能够维持冷却剂平均温度和蒸汽压力的恒定。 展开更多

关键词 一体化压水堆 直管式直流蒸汽发生器 运行控制策略 双恒定稳态运行 RELAP5

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直流蒸汽发生器传热管破裂事故分析 被引量：1

12

作者 蒋立国 彭敏俊 +1 位作者 郭赟 刘建阁 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1080-1087,共8页

通过对直流蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故的分析,可看出RELAP5瞬态分析程序能较好地模拟一体化反应堆在SGTR事故后的事件响应序列及主要热工水力现象,例如环路的不对称效应、主回路的自然循环等。一体化反应堆在发生SGTR事故后,可通... 通过对直流蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故的分析,可看出RELAP5瞬态分析程序能较好地模拟一体化反应堆在SGTR事故后的事件响应序列及主要热工水力现象,例如环路的不对称效应、主回路的自然循环等。一体化反应堆在发生SGTR事故后,可通过一系列安全与保护系统的动作得到有效缓解,并最终能应用非能动余热排出系统(PRHRS)的自然循环导出堆芯余热,使反应堆处于安全状态。同时,受事故影响蒸汽发生器压力在PRHRS投入运行后会快速升高,最终与一回路压力相平衡,此后,破口处的泄漏也会终止。此外,本文还研究了破口处临界流量及其积分流量结果不确定性的影响因素,其中主要考虑了采用不同的临界流模型和破口建模方式等两个方面。 展开更多

关键词 一体化反应堆 直流蒸汽发生器 传热管破裂事故 RELAP5/MOD3.4

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浮动电站核动力装置堆舱瞬态热工水力特性

13

作者 王珏 王琮 +1 位作者 刘建阁 李龙泽 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第19期84-88,共5页

为合理验证并提高堆舱系统的安全性,本文采用RELAP5和MELCOR程序联合建立了浮动电站反应堆、主系统和堆舱的热工水力分析模型(包含关键的控制信号),可模拟从事故始发直至堆舱响应趋于稳定的瞬态全过程。计算结果表明,研究对象的堆舱系... 为合理验证并提高堆舱系统的安全性,本文采用RELAP5和MELCOR程序联合建立了浮动电站反应堆、主系统和堆舱的热工水力分析模型(包含关键的控制信号),可模拟从事故始发直至堆舱响应趋于稳定的瞬态全过程。计算结果表明,研究对象的堆舱系统满足事故下的热工设计要求,且容量配置具有一定的安全裕量。在此基础上,对给水系统隔离、堆舱自由容积、非能动热阱和堆舱喷淋系统等重要影响因素开展敏感性分析。结果表明,控制策略、堆舱安全系统的容量配置能够直接影响事故缓解措施的优劣和安全裕量,通过优化堆舱自由容积和舱内安全系统容量分配比,可进一步提高核动力装置的可靠性和总体安全性。上述结论对于堆舱的设计改进具有一定的工程指导意义。 展开更多

关键词 核动力装置 堆舱系统 瞬态热工水力 RELAP5程序 MELCOR程序

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直流蒸汽发生器分组运行对流动不稳定的影响

14

作者 郝承明 刘新凯 +2 位作者 彭敏俊 夏庚磊 刘建阁 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1466-1471,共6页

一体化压水堆通常采用多个直流蒸汽发生器(OTSG),在特定运行条件下,OTSG二次侧会出现流动不稳定现象,如何避免流动不稳定现象的发生是保证OTSG安全、稳定运行的难题。由于OTSG的流动不稳定出现在一定的运行区域,在低负荷时可采用OTSG分... 一体化压水堆通常采用多个直流蒸汽发生器(OTSG),在特定运行条件下,OTSG二次侧会出现流动不稳定现象,如何避免流动不稳定现象的发生是保证OTSG安全、稳定运行的难题。由于OTSG的流动不稳定出现在一定的运行区域,在低负荷时可采用OTSG分组方式运行,以保证运行的OTSG不发生流动不稳定现象。本工作采用RELAP5/MOD3.4程序对系统的运行特性进行分析,在讨论分组运行避开流动不稳定现象的同时,对OTSG分组运行模式在一体化压水堆核动力装置快速变负荷过程中的应用进行了特性研究。结果表明,OTSG分组运行方案可有效地避开流动不稳定区间,保证一体化压水堆核动力装置低负荷工况稳定运行。 展开更多

关键词 直流蒸汽发生器 分组运行 流动不稳定 快速变负荷 RELAP5/MOD3.4

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小型堆硼化过程化学停堆能力分析

15

作者 李瑶 刘建阁 +1 位作者 徐广展 王珏 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期941-944,共4页

本文分析了小型堆在卡棒事故下通过化学停堆手段使反应堆安全停堆的条件,通过对不同工况下硼化过程需要的硼酸注入量和硼酸充注时间进行理论计算,对比分析了卡棒数量、硼酸注入浓度和充注流量等不同因素对硼酸注入量和充注时间的影响,... 本文分析了小型堆在卡棒事故下通过化学停堆手段使反应堆安全停堆的条件,通过对不同工况下硼化过程需要的硼酸注入量和硼酸充注时间进行理论计算,对比分析了卡棒数量、硼酸注入浓度和充注流量等不同因素对硼酸注入量和充注时间的影响,所得结果表明化学停堆能力满足相关要求,为系统优化设计提出建议并为安全分析提供参考。 展开更多

关键词 化学停堆 硼化过程 卡棒事故

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净化系统热交换器组协同运行特性研究

16

作者 乐方愿 彭明民 刘建阁 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第3期116-119,共4页

净化系统的再生式、非再生式热交换器协同运行的匹配契合度直接影响到净化离子交换器的最佳运行状态,并且回水温度过低会造成主冷却剂管道的热应力和疲劳问题。为了探究净化系统中热交换器组协同运行关系,采用Relap5计算程序,对2台热交... 净化系统的再生式、非再生式热交换器协同运行的匹配契合度直接影响到净化离子交换器的最佳运行状态,并且回水温度过低会造成主冷却剂管道的热应力和疲劳问题。为了探究净化系统中热交换器组协同运行关系,采用Relap5计算程序,对2台热交换器的协同工作特性进行计算分析,研究了再生式热交换器入口温度、设备冷却水流量以及设备冷却水入口温度的变化等敏感性参数对离子交换器的入口温度以及净化回流温度的影响,从而为净化系统的设计及运行提供参考。 展开更多

关键词 净化系统 协同特性 再生式热交换器 非再生式热交换器

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