基于隐式核热耦合和三维压力容器的压水堆典型事故分析

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作者 杨博文 单建强 葛莉 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第8期1682-1692,共11页

传统的基于系统分析程序的压水堆事故分析往往采用点堆模型和一维热工水力模型对堆芯和压力容器(RPV)进行建模。点堆模型忽略了堆芯功率的空间变化,无法对瞬态期间堆芯内的局部功率畸变进行描述。而冷却剂在RPV的一维简化建模则无法对... 传统的基于系统分析程序的压水堆事故分析往往采用点堆模型和一维热工水力模型对堆芯和压力容器(RPV)进行建模。点堆模型忽略了堆芯功率的空间变化,无法对瞬态期间堆芯内的局部功率畸变进行描述。而冷却剂在RPV的一维简化建模则无法对事故期间来自不同环路的冷却剂在下降段和下腔室内的扩散和混合进行较为精确的模拟。本文以系统分析程序NUSOL-SYS为基础,采用Picard迭代将该程序与三维中子动力学程序进行隐式耦合,并通过NEACRP基准题进行验证。通过两个单组件瞬态工况将Picard迭代与常用的算子分离法进行了对比计算,结果表明Picard迭代相较于传统的算子分离法具有更高的精度,在相同精度下能够使用较大的时间步长。最后以CPR1000型核电站为参考电站,对其RPV进行全三维的精细化建模,并将其用于压水堆典型的主蒸汽管道破裂事故瞬态分析。计算结果表明,相较于一维RPV,基于三维RPV模型计算出的功率再次升高时的全局和局部功率峰值都更大。敏感性分析结果表明,对于事故期间冷却剂失流的工况,堆芯横流对局部功率的影响更加明显,横流的存在使堆芯内的功率峰值降低17.49%。 展开更多

关键词 压水堆 核热耦合 Picard迭代 压力容器三维建模 主蒸汽管道破裂事故

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胜利油田油藏数值模拟技术新进展及发展方向 被引量：1

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作者 于金彪 胡慧芳 +5 位作者 孟薇 董亚娟 史敬华 段敏 侯玉培 郑乃元 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期162-170,共9页

油藏数值模拟技术是油藏分析的重要手段,是油田开发人员编制开发方案、开展动态跟踪调整、进行提高油藏采收率研究等工作的有力工具。为明确胜利油田油藏数值模拟技术的未来发展方向,回顾了胜利油田60年以来油藏数值模拟应用技术和自主... 油藏数值模拟技术是油藏分析的重要手段,是油田开发人员编制开发方案、开展动态跟踪调整、进行提高油藏采收率研究等工作的有力工具。为明确胜利油田油藏数值模拟技术的未来发展方向,回顾了胜利油田60年以来油藏数值模拟应用技术和自主知识产权软件研发的发展历程,着重总结了“十三五”以来适配油田当前地质及开发特征的特高含水期精细油藏描述、低渗透油藏压驱开发、非均相复合驱、稠油油藏多元热复合驱、CO_(2)高压混相驱、页岩油大规模压裂整体开发等多个领域的数值模拟应用技术创新性进展;介绍了涵盖水驱、化学驱、微观、智能模拟等不同方向的多款胜利特色油藏数值模拟软件的研发及应用情况。最后指出在当前胜利油田的开发形势下,油藏数值模拟在精细程度、规模、效率和协作方式等方面面临着更大的挑战,油藏数值模拟需要进一步向一体化、并行化、智能化方向发展,为胜利油田开发提质增效提供技术支撑。 展开更多

关键词 油藏数值模拟 特高含水期 压驱模拟 非均相复合驱 多元热复合驱 CO_(2)高压混相驱 页岩油 胜利油田

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300MW火电机组高加系统典型故障特征规律的仿真研究 被引量：8

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作者 马良玉 王兵树 +1 位作者 高建强 马永光 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第4期455-458,473,共5页

针对某300MW火电机组的大旁路布置U型管管板式高压加热器系统,借助电站全工况、全范围真机的真实模型环境,通过详细的故障仿真实验,深入地分析、总结了高加管系泄漏和进出水室短路两类故障的特征参数变化规律。由于充分考虑了各高加间... 针对某300MW火电机组的大旁路布置U型管管板式高压加热器系统,借助电站全工况、全范围真机的真实模型环境,通过详细的故障仿真实验,深入地分析、总结了高加管系泄漏和进出水室短路两类故障的特征参数变化规律。由于充分考虑了各高加间的相互影响以及高加系统与机组其它热力系统间耦合引起的系统效应,因此得到的高加系统故障特征规律与现有文献相比更加可靠,真实,弥补了现有高加故障知识库的不足。 展开更多

关键词 30MW火电机组 故障特征规律 仿真 高压加热器系统

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煤中单组分湿式高压釜热模拟实验研究——以海拉尔盆地伊敏组褐煤为例 被引量：3

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作者 何伟钢 金奎励 郝多虎 《石油实验地质》 CAS CSCD 2004年第1期89-93,共5页

该文对海拉尔盆地伊敏组(J3)煤中的有机显微组分进行了湿式高压釜热模拟实验研究。结果表明,基质镜质体是最为重要的生烃母质,其主要成烃期为270～330℃,最大生液态烃量为19mg/g、生气态烃量为256mL/g;孢子体的主要成烃期为300～380℃,... 该文对海拉尔盆地伊敏组(J3)煤中的有机显微组分进行了湿式高压釜热模拟实验研究。结果表明,基质镜质体是最为重要的生烃母质,其主要成烃期为270～330℃,最大生液态烃量为19mg/g、生气态烃量为256mL/g;孢子体的主要成烃期为300～380℃,最大生液态烃量为40mg/g、生气态烃量为265mL/g;而丝质体生液态烃极少,在300℃时最大也达不到2mg/g,生气态烃量为120～160mL/g。另外该方法与无水该条件下的热模拟相比,排烃高峰温度大为降低,一般要低50～100℃; 展开更多

关键词 有机显微组分 生烃产率 湿式高压釜热模拟 煤

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大线能量低焊接裂纹敏感性钢的焊接(一)——热影响区强韧性机理研究 被引量：27

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作者 张莉芹 袁泽喜 +1 位作者 陈晓 卜勇 《压力容器》 2002年第7期29-34,共6页

利用焊接热模拟技术对一种 6 10MPa级大线能量低焊接裂纹敏感性钢的热影响区 (HAZ)强韧化机理进行了研究。结果表明 :在大线能量焊接条件下 ,该钢HAZ的强韧性决定于HAZ组织中针状铁素体的含量和形态 ,其含量越高、越细小 ,对HAZ的强韧... 利用焊接热模拟技术对一种 6 10MPa级大线能量低焊接裂纹敏感性钢的热影响区 (HAZ)强韧化机理进行了研究。结果表明 :在大线能量焊接条件下 ,该钢HAZ的强韧性决定于HAZ组织中针状铁素体的含量和形态 ,其含量越高、越细小 ,对HAZ的强韧性越有利 ;钢中TiN粒子的存在可促进HAZ针状铁素体的形核 ,且当钢中Ti/N比值接近理想化学配比 3.4 2时 ,可明显细化针状铁素体 ,提高HAZ韧性。 展开更多

关键词 大线能量焊接 低焊接裂纹敏感性钢 热影响区 热模拟 针状铁素体 压力容器

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圆筒形容器内可燃气体爆燃过程的数值模拟 被引量：6

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作者 毕明树 尹旺华 丁信伟 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期94-96,共3页

大型密闭容器内可燃气体爆燃的火焰速度存在着一个加速过程 ,压力也不是均匀分布的。根据密闭容器内可燃气体爆燃的实际情况 ,从流体力学和化学反应动力学出发 ,利用一步不可逆化学反应模型处理能量的加入过程 ,通过高精度的差分格式和... 大型密闭容器内可燃气体爆燃的火焰速度存在着一个加速过程 ,压力也不是均匀分布的。根据密闭容器内可燃气体爆燃的实际情况 ,从流体力学和化学反应动力学出发 ,利用一步不可逆化学反应模型处理能量的加入过程 ,通过高精度的差分格式和时间分裂方法 ,对弱点火条件下密闭容器内可燃气体爆燃的压力场、温度场和浓度场进行了数值模拟 ,并进行了圆筒形容器内可燃气体爆炸实验。结果表明 ,最大爆炸压力和最大压力上升速率均与初始压力呈正比。最大压力及其上升速率在燃料组分化学计量浓度的 1.1倍左右达到最大值。数值模拟计算结果与实验结果比较 ,其偏差不超过 10 %。 展开更多

关键词 圆筒形容器 可燃气体 爆燃过程 火焰速度 压力 流体力学 化学反应 动力学 能量守恒方程

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用RELAP5程序分析压力容器喷放过程 被引量：1

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作者 阎义洲 臧希年 《锅炉技术》 北大核心 2001年第11期15-18,共4页

压力容器实验；ＲＥＬＡＰ５；热工水力数值模拟摘 要：利用 Ｉｄａｈｏ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（ＩＮＥＬ）开发的 ＲＥＬＡＰＳ程序模拟压力容器事故卸压实验的热工水力过程。ＲＥＬＡＰ５程... 压力容器实验；ＲＥＬＡＰ５；热工水力数值模拟摘 要：利用 Ｉｄａｈｏ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ（ＩＮＥＬ）开发的 ＲＥＬＡＰＳ程序模拟压力容器事故卸压实验的热工水力过程。ＲＥＬＡＰ５程序的计算结果与实验数据相比，空泡份额变化与实验一致，压力和温度偏低，剩余水的质量偏大。程序预测的卸压过程比实验测量偏快．经过比较，认为ＲＥＬＡＰＳ程序可以对一般受压流体失压瞬态问题进行预测估算。 展开更多

关键词 压力容器实验 RELAP5 热工水力数值模拟 程序分析 喷放过程 压水堆 核电站

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加氢站用45 MPa高压储氢瓶式容器火烧试验模拟 被引量：2

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作者 杨琨 邓贵德 +2 位作者 梁海峰 张强 吉梦霞 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期110-116,共7页

为研究加氢站用高压储氢容器在火灾下的安全性能,采用计算流体力学(CFD)方法对45 MPa高压储氢瓶式容器火烧试验过程进行模拟研究,结合气瓶火烧试验,分析高压储氢容器火灾下的热响应过程,研究不同因素对储氢容器压力泄放装置动作时间的... 为研究加氢站用高压储氢容器在火灾下的安全性能,采用计算流体力学(CFD)方法对45 MPa高压储氢瓶式容器火烧试验过程进行模拟研究,结合气瓶火烧试验,分析高压储氢容器火灾下的热响应过程,研究不同因素对储氢容器压力泄放装置动作时间的影响。结果表明:613 s以内试验压力与模拟数据的最大相对误差为3.9%,模型误差在可接受范围;不同充装介质对安全泄放装置动作时间影响不大;不同充装压力对容器内介质压升速率影响较大,充装水平较高时压力泄放装置更快动作,较低的充装压力下容器内介质温升较快;不同环境温度对介质温升影响较小。 展开更多

关键词 加氢站 储氢容器 热响应 数值模拟 泄放装置

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热力耦合模拟钛合金压力容器疲劳失效分析 被引量：3

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作者 贾学增 王正 冉隆毅 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期122-126,共5页

为提升钛合金压力容器疲劳失效分析的准确性,提出基于热力耦合模拟分析方法。利用有限元软件建立局部模型,进行有限元模拟运算和疲劳失效分析。利用JR-3DSS光学扫描仪检测表面磨损量,用Paris公式计算剩余寿命。结果表明:钛合金压力容器... 为提升钛合金压力容器疲劳失效分析的准确性,提出基于热力耦合模拟分析方法。利用有限元软件建立局部模型,进行有限元模拟运算和疲劳失效分析。利用JR-3DSS光学扫描仪检测表面磨损量,用Paris公式计算剩余寿命。结果表明:钛合金压力容器的总体结构热应力受时间增量步的干扰较小,当疲劳裂纹出现后,其硬度下降,磨损程度加重,疲劳裂纹处继续发展成沟槽,受使用环境影响,易形成腐蚀失效;其热应力最高值位于第1、2时期升温结束时,均呈下降趋势,磨损失效位置的寿命与实际情况拟合度为98%,此结果为规避腐蚀介质泄露提供依据。 展开更多

关键词 热力耦合模拟 钛合金 压力容器 磨损 腐蚀

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10MnNbVR低温压力容器钢的SH－CCT图的测绘 被引量：3

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作者 王嘉麟 霍地 薛国良 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1994年第2期175-179,共5页

研究已表明，１０ＭｎＮｂＶＲ钢是一种很有前途的无镍低温压力容器钢，其延脆转变温度达－６０℃，各种力学性能指标也很好．因而，其焊接性的优劣就成了这种钢是否具有商业价值的关键．本文基于焊接热模拟技术，在Ｇｌｅｅｂｌｅ－１... 研究已表明，１０ＭｎＮｂＶＲ钢是一种很有前途的无镍低温压力容器钢，其延脆转变温度达－６０℃，各种力学性能指标也很好．因而，其焊接性的优劣就成了这种钢是否具有商业价值的关键．本文基于焊接热模拟技术，在Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００焊接热模拟机上，对１０ＭｎＮｂＶＲ钢的模拟热影响区（过热区）的连续冷却转变曲线ＳＨ－ＣＣＴ图进行了测绘．本图为１０ＭｎＮｂＶＲ钢焊接工艺的正确制定奠定了基础． 展开更多

关键词 压力容器 低温钢 SH-CCT图 可焊性

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新型高压水除鳞喷嘴流场仿真与试验研究 被引量：4

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作者 喻峰 祝爽 +1 位作者 李璐 李湘文 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第1期91-93,96,共4页

针对扇形喷嘴的弊端,设计出一种新型热态除鳞喷嘴。喷嘴主要利用射流打击力和水蒸汽膨胀破裂力共同完成除鳞工艺。通过对该喷嘴进行数值计算与试验研究表明:该喷嘴五股射流束之间相互影响,外围射流束发散速度快,中间射流束发散速度慢;... 针对扇形喷嘴的弊端,设计出一种新型热态除鳞喷嘴。喷嘴主要利用射流打击力和水蒸汽膨胀破裂力共同完成除鳞工艺。通过对该喷嘴进行数值计算与试验研究表明:该喷嘴五股射流束之间相互影响,外围射流束发散速度快,中间射流束发散速度慢;喷嘴射流打击力分布不均匀,打击力随靶距增加而减小,同一靶距时,中间射流束打击力大,外围射流束打击力小。最后,通过将该喷嘴应用于热态除鳞生产线,证实了该喷嘴在工业上的可行性,同时也表明该喷嘴还应进一步优化设计。 展开更多

关键词 新型喷嘴 高压水射流 数值仿真 试验研究 热态除鳞

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核电高压给水加热器启动过程建模与仿真

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作者 张志疆 田兆斐 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2087-2094,共8页

为了研究金属材料的热惯性和温度变化速率对高压给水加热器启动过程的动态特性及能耗特性的影响,本文建立了基于两相非平衡模型的核电站高压给水加热器仿真模型。针对高压给水加热器的启动过程开展仿真研究,以抽汽阀门开度和给水焓值为... 为了研究金属材料的热惯性和温度变化速率对高压给水加热器启动过程的动态特性及能耗特性的影响,本文建立了基于两相非平衡模型的核电站高压给水加热器仿真模型。针对高压给水加热器的启动过程开展仿真研究,以抽汽阀门开度和给水焓值为入口扰动边界条件,分析了最大温度变化速率和正常温度变化速率下的启动过程动态特性。研究发现:高压给水加热器仿真模型完成启动后,壳侧压强、水位和给水出口温度等主要参数与设计值误差在1%以内;为了满足温度变化速率的限制,抽汽阀门开度变化率最快不能超过75.34%/h,正常变工况运行不得超过37.24%/h,对高压给水加热器的启动过程有重要指导意义。该仿真模型可以为高压给水加热器启动过程的调试和运行优化提供参考。 展开更多

关键词 高压给水加热器 启动过程 建模与仿真 动态特性 热惯性 温度变化速率 核电站 两相非平衡模型

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