零功率反应堆研究进展与展望

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作者 朱庆福 周琦 +6 位作者 夏兆东 成昱廷 宁通 张庚 梁淑红 张巍 刘锋 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期332-339,共8页

零功率反应堆是开展反应堆物理研究重要的基础性实验平台,其结构简单,灵活可变,堆芯活性区能够针对特定的研究对象进行调整,以验证核设计软件与核数据库的准确性,获得堆芯物理重要参数实验数据,检验反应堆测量控制设备的有效性。本文简... 零功率反应堆是开展反应堆物理研究重要的基础性实验平台,其结构简单,灵活可变,堆芯活性区能够针对特定的研究对象进行调整,以验证核设计软件与核数据库的准确性,获得堆芯物理重要参数实验数据,检验反应堆测量控制设备的有效性。本文简要描述零功率反应堆的特征与用途,回顾国内外研发历程,并介绍当前研究进展以及对未来的展望。 展开更多

关键词 零功率反应堆 零功率实验 反应堆物理 研究堆

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核电站堆腔混凝土辐照试验研究

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作者 黄岗 刘晓松 +7 位作者 李国云 许怡幸 陈浩 刘东彬 李延鹏 黄伟杰 张平 金帅 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1725-1731,共7页

作为核电站关键材料的堆腔混凝土,其安全服役是核电站长期稳定安全运行的前提条件之一。为了进行堆腔混凝土的中子辐照损伤机理研究,获得堆腔混凝土在中子辐照环境下的试验数据,本文建立了堆腔混凝土辐照试验方法,研制了辐照试验装置,... 作为核电站关键材料的堆腔混凝土,其安全服役是核电站长期稳定安全运行的前提条件之一。为了进行堆腔混凝土的中子辐照损伤机理研究,获得堆腔混凝土在中子辐照环境下的试验数据,本文建立了堆腔混凝土辐照试验方法,研制了辐照试验装置,并在研究堆中对其进行了加速辐照试验。结果表明:辐照试验装置设计合理,辐照试验指标满足试验要求,实现了两种规格多个混凝土试样的中子辐照。进一步的混凝土试样辐照性能研究结果表明:混凝土试样在平均快中子注量3.41×10^(18) cm^(−2)下辐照后,与辐照前相比,其外部形状未见明显差异,但试样颜色变化较大,并且出现一定的辐照肿胀和力学性能退化现象。 展开更多

关键词 核电站 堆腔混凝土 中子辐照 辐照性能 试验研究

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单节热离子型月面堆电源堆芯方案研究

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作者 王征 孙征 +1 位作者 侯丞 赵守智 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第5期435-443,共9页

核反应堆电源是月球科研站电力供应最重要选项之一。根据月球科研站的用电需求,给出了净电功率为40kWe,寿命为10a的单节热离子型月面核反应堆电源堆芯方案。由于单节热离子燃料元件既可以在地面完成燃料装载也可较为方便地在月面进行燃... 核反应堆电源是月球科研站电力供应最重要选项之一。根据月球科研站的用电需求,给出了净电功率为40kWe,寿命为10a的单节热离子型月面核反应堆电源堆芯方案。由于单节热离子燃料元件既可以在地面完成燃料装载也可较为方便地在月面进行燃料装载,提出两种不同燃料装载模式下的堆芯方案。通过燃料分区装载对堆芯方案进行了径向功率分布的优化,并对堆芯的功率分布、温度效应、转鼓与安全棒价值、燃耗及氢泄漏效应、反应性平衡以及特殊临界安全问题进行了计算分析。结果表明,两种堆芯方案均能满足中子学设计及特殊临界安全的要求且各有特点。研究成果可为月面堆电源堆芯方案的选择以及工作流程的制定提供参考。 展开更多

关键词 月球科研站 月面堆电源 单节热离子燃料元件 氢化钇 堆芯方案

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月面科研站核反应堆电源系统发展现状

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作者 夏彦 朱凯博 +1 位作者 孙韶蕾 魏志勇 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期404-423,共20页

伴随着月球科考与开发的全面展开,月面科研站的工程建设已逐渐提上日程,为月面科研站提供可靠、持续、长寿命的电力供应是先决条件。核反应堆电源系统,因适应月球各纬度地区和长昼夜交替条件,具有持续提供高功率输出、高能量密度和长寿... 伴随着月球科考与开发的全面展开,月面科研站的工程建设已逐渐提上日程,为月面科研站提供可靠、持续、长寿命的电力供应是先决条件。核反应堆电源系统,因适应月球各纬度地区和长昼夜交替条件,具有持续提供高功率输出、高能量密度和长寿命特点,被视为月面科研站能源系统主电源最有潜力的解决方案。本文首先总结了人类探月历史的演化,紧接着介绍了月面科研站能源系统面临的环境条件以及能源需求,然后介绍了月面核反应堆电源系统的结构和工作原理,并梳理了国内外当前各种月面科研站核反应堆电源系统的概念设计和开发阶段情况,最后对未来月面用核反应堆电源系统的发展前景进行了展望,并针对技术突破和应用需求提出了建议。 展开更多

关键词 月面科研站 核反应堆 热电转换系统 热排散系统 电源管理与分配系统

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研究堆Mamdani型模糊控制器设计优化方法 被引量：8

5

作者 贾玉文 段晓 +3 位作者 张厚明 段天英 徐启国 毛欢 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1091-1097,共7页

Mamdani型模糊控制器的设计优化尚无系统、成熟的方法。本文针对应用于研究堆功率调节系统的Mamdani型模糊控制器,提出了两种设计优化方法,即非均匀分布输出隶属函数法和细化且非均匀分布隶属函数法,并在MATLAB/Simulink平台下分析了优... Mamdani型模糊控制器的设计优化尚无系统、成熟的方法。本文针对应用于研究堆功率调节系统的Mamdani型模糊控制器,提出了两种设计优化方法,即非均匀分布输出隶属函数法和细化且非均匀分布隶属函数法,并在MATLAB/Simulink平台下分析了优化后模糊控制器的控制特性。结果表明:优化后模糊控制器的控制性能得到改善,且性能优于经典PID控制器。本文提出的两种设计优化方法是行之有效的Mamdani型模糊控制器优化方法。 展开更多

关键词 Mamdani型模糊控制器 研究堆功率调节系统 仿真 MATLAB SIMULINK

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核电厂反应堆功率数字冗余控制系统及其可靠性 被引量：11

6

作者 刘冲 周剑良 +2 位作者 姚秋果 赵大威 谭平 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期713-717,共5页

针对核电厂反应堆功率控制系统连续运行时间长、可靠性和安全性要求高的特点,提出了一种全新的基于双CPU冗余、电源冗余和ControlNet现场总线网络冗余控制的实现方案,对原有的反应堆功率模拟控制系统进行数字化改造设计,实现反应堆功率... 针对核电厂反应堆功率控制系统连续运行时间长、可靠性和安全性要求高的特点,提出了一种全新的基于双CPU冗余、电源冗余和ControlNet现场总线网络冗余控制的实现方案,对原有的反应堆功率模拟控制系统进行数字化改造设计,实现反应堆功率的可靠控制。通过对系统的主要可靠性指标进行定量计算和分析,评估了系统的可靠性和可用性。 展开更多

关键词 反应堆 功率调节 冗余控制 可靠性

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多用途重水研究堆数字化功率调节系统仿真分析 被引量：6

7

作者 贾玉文 毛欢 +2 位作者 殷浩哲 唐国静 陈莉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2333-2339,共7页

基于MATLAB/Simulink平台构建了功率调节系统闭环内所有环节的数学模型,采用离散控制理论对简化的系统模型进行理论计算,获得了保持系统稳定的控制器参数范围。采用完整的系统模型在Simulink平台环境下进行仿真分析,确定了合适的采样周... 基于MATLAB/Simulink平台构建了功率调节系统闭环内所有环节的数学模型,采用离散控制理论对简化的系统模型进行理论计算,获得了保持系统稳定的控制器参数范围。采用完整的系统模型在Simulink平台环境下进行仿真分析,确定了合适的采样周期及其最佳的PID控制器参数。仿真结果表明,数字化功率调节系统能有效克服反应性的扰动,并具备良好的随动特性。 展开更多

关键词 数字化 反应堆功率调节系统 PID控制器 MATLAB SIMULINK

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Sugeno型二维模糊控制器设计及其优化研究 被引量：5

8

作者 段晓 张厚明 +3 位作者 贾玉文 段天英 徐启国 姚远 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期909-916,共8页

基于MATLAB/Simulink平台设计了某研究堆功率调节系统各环节模型,并设计了应用于该研究堆功率调节系统中的Sugeno型二维模糊控制器。仿真分析结果表明,Sugeno型二维模糊控制器可应用于该研究堆功率调节系统,且在超调量、调节时间等方面... 基于MATLAB/Simulink平台设计了某研究堆功率调节系统各环节模型,并设计了应用于该研究堆功率调节系统中的Sugeno型二维模糊控制器。仿真分析结果表明,Sugeno型二维模糊控制器可应用于该研究堆功率调节系统,且在超调量、调节时间等方面的性能优于经典PID控制器。本文提出了一种优化方法,优化后的模糊控制器性能得到改善,且性能(超调量、调节时间、振荡性能等方面)优于经典PID控制器。该优化方法是一种有效的模糊控制器优化方法。 展开更多

关键词 Sugeno型二维模糊控制器 研究堆功率调节系统 仿真 MATLAB SIMULINK

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模糊控制应用于研究堆功率调节系统的研究 被引量：6

9

作者 贾玉文 段天英 徐启国 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期474-479,共6页

基于MATLAB/Simulink平台构建了研究堆功率调节系统闭环内所有环节的数学模型,设计了Mamdani型二维模糊控制器。在Simulink平台环境下,通过仿真分析了系统的稳定性及其控制特性。结果表明,采用该模糊控制器的反应堆功率调节系统是稳定的... 基于MATLAB/Simulink平台构建了研究堆功率调节系统闭环内所有环节的数学模型,设计了Mamdani型二维模糊控制器。在Simulink平台环境下,通过仿真分析了系统的稳定性及其控制特性。结果表明,采用该模糊控制器的反应堆功率调节系统是稳定的,并具备良好的跟随特性,其控制性能优于经典的PID控制器。 展开更多

关键词 模糊控制 反应堆功率调节系统 仿真 MATLAB SIMULINK

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核反应堆功率调节系统控制特性研究 被引量：9

10

作者 冯俊婷 黄晓津 张良驹 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期306-310,共5页

某新型研究堆采用新型燃料元件和堆芯结构,反应堆的控制特性缺乏基本数据,功率调节系统的设计无可借鉴经验。通过半实物仿真试验,在同一功率定值下分别引入阶跃和斜坡反应性扰动,考虑调节棒在不同位置的价值影响,采用PD控制方案研究功... 某新型研究堆采用新型燃料元件和堆芯结构,反应堆的控制特性缺乏基本数据,功率调节系统的设计无可借鉴经验。通过半实物仿真试验,在同一功率定值下分别引入阶跃和斜坡反应性扰动,考虑调节棒在不同位置的价值影响,采用PD控制方案研究功率调节系统的调节特性和控制效果,并对控制方案和PD参数进行比较和优化,为反应堆功率调节系统的设计和投入运行奠定基础。半实物仿真试验结果表明:采用同一组控制器参数,无法满足预定的控制要求。充分发挥数字化控制器的优点,在同一功率定值、不同棒位下,采用不同的控制器参数能较好地满足预定的控制指标和性能要求。 展开更多

关键词 核反应堆 功率调节系统 半实物仿真

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轻水堆两相流机理研究的若干关键问题、现状与发展前沿 被引量：4

11

作者 潘良明 朱隆祥 +6 位作者 万洁 许汪涛 邓杰文 闫美月 何明樾 万灵峰 张宏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1483-1498,共16页

两相流是轻水堆热工水力的重要研究主题。正常工况和事故工况下的两相流流动和传热特性关乎核反应堆系统的安全性和经济性。在流动过程中相界面结构不断发生演化,同时两相之间存在着复杂的动量和质量、能量传递,这使得两相流动成为最复... 两相流是轻水堆热工水力的重要研究主题。正常工况和事故工况下的两相流流动和传热特性关乎核反应堆系统的安全性和经济性。在流动过程中相界面结构不断发生演化,同时两相之间存在着复杂的动量和质量、能量传递,这使得两相流动成为最复杂的流动现象之一。本文回顾了反应堆两相流的发展历程,重申了领域内的若干关键问题,总结各个问题的研究现状,并展望领域研究前景、提出学科发展建议。 展开更多

关键词 两相流 反应堆 研究现状 发展前沿

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研究堆法规体系探讨及初步设想 被引量：3

12

作者 樊赟 张弛 +2 位作者 王文海 刘黎明 李小丁 《核安全》 2011年第4期66-70,共5页

从我国研究堆法规体系的现状出发,分析了当前存在的一些主要问题;调研了国际上有关研究堆的立法经验,包括国际原子能机构、美国、日本的现行法规标准;对我国研究堆立法提出了几点建议,并对未来研究堆法规体系的发展提出了一些初步设想。

关键词 研究堆 法规 法规体系 建议

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双线性控制技术在反应堆功率调节系统中的应用 被引量：2

13

作者 邓琛 张琴舜 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第9期149-151,共3页

单组点堆等效模型作为反应堆核裂变的双线性模型，用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定条件来保证系统有良好的全局稳定性，采用Ｒｉｃｃａｔｉ方程实现系统的最优控制．仿真结果表明，用双线性控制技术实现核反应堆功率调节系统的控制，可以得到更... 单组点堆等效模型作为反应堆核裂变的双线性模型，用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定条件来保证系统有良好的全局稳定性，采用Ｒｉｃｃａｔｉ方程实现系统的最优控制．仿真结果表明，用双线性控制技术实现核反应堆功率调节系统的控制，可以得到更好的控制效果． 展开更多

关键词 双线性控制 RICCATI方程 反应堆 功率调节系统

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反应堆最优功率控制系统的设计 被引量：2

14

作者 赵福宇 曹艳 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期39-43,共5页

主要分析了研究用小型反应堆的功率控制系统，利用频域内的最优传递函数方法，采用部分状态反馈，实现了最优控制系统。仿真结果表明，改进后的系统特性明显改善。所得结果可为小型反应堆和动力反应堆控制系统设计提供参考。

关键词 反应堆 功率控制系统 最优传递函数

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“十四五”电力行业煤炭消费控制政策研究 被引量：8

15

作者 袁家海 宋岩 《中国煤炭》 2021年第7期9-16,共8页

随着我国碳达峰与碳中和承诺的提出,减碳成为能源系统的政策研究重点。电力行业作为碳排放的主力军以及支撑终端电气化发展的关键行业,对于煤炭消费的控制显得尤为重要,平衡电力需求增长与碳减排成为低碳发展阶段的新挑战。为此,分别对... 随着我国碳达峰与碳中和承诺的提出,减碳成为能源系统的政策研究重点。电力行业作为碳排放的主力军以及支撑终端电气化发展的关键行业,对于煤炭消费的控制显得尤为重要,平衡电力需求增长与碳减排成为低碳发展阶段的新挑战。为此,分别对“十四五”期间煤电与新能源驱动下的电气化路径进行了情景分析。研究结果表明,2种驱动因素下煤电均可以较低的利用小时数满足电力供应,但新能源驱动的电气化路径显然更契合碳减排要求,更利于我国碳目标的实现。严控煤电规模、大力发展新能源、加快完善市场化机制、统筹加强电力资源管理应成为电力行业的主要发展方向。 展开更多

关键词 碳减排 电力供需分析 煤电调控 政策研究

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中国先进研究堆冷中子源中子性能和自稳特性优化研究 被引量：1

16

作者 沈峰 袁履正 贾占礼 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期129-136,共8页

针对中国先进研究堆(CARR)冷中子源的技术难点,研究采用国际上尚无先例的带助冷冷包结构及带助冷两相热虹吸自然循环冷却方式的可行性。在此基础上,进行新冷却方式下冷包内液氢形状的优化,对不同冷包结构下的中子性能进行分析,优化出较... 针对中国先进研究堆(CARR)冷中子源的技术难点,研究采用国际上尚无先例的带助冷冷包结构及带助冷两相热虹吸自然循环冷却方式的可行性。在此基础上,进行新冷却方式下冷包内液氢形状的优化,对不同冷包结构下的中子性能进行分析,优化出较好的冷包结构。针对该冷却方式,进行对冷中子源运行稳定性至关重要的自稳特性研究,推导出具有一阶惯性环节的自稳特性方程。通过对方程解的分析,证明了CARR新冷却方式具有较好的自稳特性并可据此开展优化分析。 展开更多

关键词 中国先进研究堆 冷中子源 月牙形冷包 带助冷两相热虹吸 中子性能 自稳特性

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三峡电站日调节对航运的影响 被引量：9

17

作者 闵宇翔 《水运工程》 北大核心 2002年第5期28-31,共4页

概括电站日调节非恒定流特性 ,提出三峡枢纽非恒定流通航水力标准。全面阐述三峡电站日调节对航运的影响 ,指出处理好两者的关系将充分发挥三峡枢纽工程的综合效益 。

关键词 航运 三峡电站 日调节 非恒定流 通航水力标准 船闸

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300#反应堆瞬发中子衰减常数测量

18

作者 段世林 代君龙 曾和荣 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期321-324,共4页

利用反应堆噪声分析技术测量300#池式研究堆缓发临界下的瞬发中子衰减常数。堆芯采用低富集度U燃料装载,燃料元件带一定燃耗。利用紧靠堆芯布置的两个中子探测器,信号经测量系统和相关软件得到互谱密度,用非线性最小二乘法拟合得到瞬发... 利用反应堆噪声分析技术测量300#池式研究堆缓发临界下的瞬发中子衰减常数。堆芯采用低富集度U燃料装载,燃料元件带一定燃耗。利用紧靠堆芯布置的两个中子探测器,信号经测量系统和相关软件得到互谱密度,用非线性最小二乘法拟合得到瞬发中子衰减常数。在4 kW功率水平测得缓发临界下的瞬发中子衰减常数cα=(83.4±0.7)s-1。 展开更多

关键词 反应堆噪声 池式研究堆 瞬发中子衰减常数 互谱密度 非线性最小二乘法

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空间核反应堆电源热工水力特性研究综述 被引量：9

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作者 代智文 刘天才 +4 位作者 王成龙 张大林 田文喜 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1296-1309,共14页

随着空间探索领域的快速发展,研究高功率、安全、可靠的空间核反应堆电源将变得愈发重要。本文针对国内外空间核反应堆电源的热工水力关键问题,即空间堆系统稳态和事故瞬态研究、堆芯单冷却剂通道及全堆芯的三维流动换热、静态与动态热... 随着空间探索领域的快速发展,研究高功率、安全、可靠的空间核反应堆电源将变得愈发重要。本文针对国内外空间核反应堆电源的热工水力关键问题,即空间堆系统稳态和事故瞬态研究、堆芯单冷却剂通道及全堆芯的三维流动换热、静态与动态热电转换装置分析、热工水力特性试验研究等进行研究,分析了空间核反应堆电源热工水力研究的趋势。本文结果可为空间核反应堆电源设计分析及热工水力安全特性研究提供帮助和指导。 展开更多

关键词 空间核反应堆电源 热工水力 研究综述

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基于BP神经网络PID的研究堆堆芯功率控制研究 被引量：4

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作者 肖盾 曾文杰 +6 位作者 于涛 李松发 雷鸣 邓云李 蔡文超 赵鹏 潘瑞安 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期744-750,共7页

为了实现PID控制器参数的在线调节,利用BP神经网络的自适应能力,对PID参数进行实时整定,设计BP神经网络PID控制器。基于研究堆堆芯传递函数模型,结合堆芯控制系统设计原理,建立研究堆堆芯功率BP神经网络PID控制系统,开展堆芯动态仿真研... 为了实现PID控制器参数的在线调节,利用BP神经网络的自适应能力,对PID参数进行实时整定,设计BP神经网络PID控制器。基于研究堆堆芯传递函数模型,结合堆芯控制系统设计原理,建立研究堆堆芯功率BP神经网络PID控制系统,开展堆芯动态仿真研究。结果表明,与传统PID控制器相比,BP神经网络PID控制器具有超调量小、响应快等特点,控制效果更佳,适用于研究堆堆芯功率控制。 展开更多

关键词 研究堆 BP神经网络 PID控制器 堆芯功率控制系统

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