COSINE软件中气泡和液滴模型及参数的不确定性量化研究

1

作者 程以炫 孟召灿 +4 位作者 张昊 黄挺 赵萌 周帆帆 杨燕华 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第5期1026-1034,共9页

为提高COSINE多相场代码用于最佳估算大破口失水事故的准确性和鲁棒性,本文基于热工分离实验和水力台架试验,采用该代码进行了建模和数值计算。并通过两种灵敏度量化分析方法,给出并分析了温度、水装量等数据的计算误差。此外,对影响参... 为提高COSINE多相场代码用于最佳估算大破口失水事故的准确性和鲁棒性,本文基于热工分离实验和水力台架试验,采用该代码进行了建模和数值计算。并通过两种灵敏度量化分析方法,给出并分析了温度、水装量等数据的计算误差。此外,对影响参数进行了定量分析,并对参数之间的交互作用进行了讨论。结果表明:下降段水装量结果的计算带很宽,再淹没结果的计算带范围很窄;液滴直径限制对下降段水装量影响起主要作用,气相和液滴摩擦系数对再淹没阶段包壳最高温度影响最为显著。此外,参数模型的交互作用广泛存在,液滴和气泡直径限制对数值计算的影响明显;液滴相间摩擦对其与壁面间换热有显著影响。 展开更多

关键词 大破口失水事故 COSINE多相场子通道代码 气泡 液滴 不确定性传热参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向核电分析软件耦合计算的实时数据库服务平台的设计与实现

2

作者 刘硕 莫文涛 +2 位作者 刘陆光 张蕊峰 肖爽 《计算机应用与软件》 CSCD 2016年第8期115-117,135,共4页

针对核电分析软件耦合计算过程中遇到的数据交换效率低下和数据格式不统一等技术难点,提出一种利用网络通信和内存存储技术,将实时数据库作为数据交换中心,并设计实现统一的访问接口,应用于多个计算程序之间耦合计算过程的解决方案,从... 针对核电分析软件耦合计算过程中遇到的数据交换效率低下和数据格式不统一等技术难点,提出一种利用网络通信和内存存储技术,将实时数据库作为数据交换中心,并设计实现统一的访问接口,应用于多个计算程序之间耦合计算过程的解决方案,从而实现了计算程序之间的高速数据交互及简单通用的数据库访问接口。该成果目前已经应用于核电厂全范围仿真环境中,为多个仿真计算程序提供数据共享服务,其高效性和通用性完全满足仿真环境的性能和功能需求。同时,其可扩展的特性也支持在不同编程语言开发的计算程序耦合过程中进行应用。 展开更多

关键词 实时数据库 耦合计算 高速存储

在线阅读 下载PDF 职称材料

AP1000非能动余热排出热交换器缩比C型管束二次侧传热模型实验研究 被引量：8

3

作者 张钰浩 陆道纲 +3 位作者 王忠毅 吴广皓 傅孝良 杨燕华 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1763-1770,共8页

建立了非能动余热排出热交换器(PRHR HX)及内置换料水箱(IRWST)分离效应缩比实验系统,研究了PRHR HX排出堆芯余热过程中,单相自然对流阶段及两相池式沸腾阶段下的传热特性,并采用实验数据评价了传统经验关系式在预测PRHR HX缩比模型特殊... 建立了非能动余热排出热交换器(PRHR HX)及内置换料水箱(IRWST)分离效应缩比实验系统,研究了PRHR HX排出堆芯余热过程中,单相自然对流阶段及两相池式沸腾阶段下的传热特性,并采用实验数据评价了传统经验关系式在预测PRHR HX缩比模型特殊C型传热管束时的适用性。实验结果表明,在PRHR HX余热排出过程中,IRWST内出现明显热分层现象。对于PRHR HX竖直管束自然对流、池式沸腾传热,传统经验关系式预测值均较为保守;对于下部水平管束,自然对流阶段推荐Churchill自然对流传热公式,池式沸腾阶段推荐Rohsenow经典池式沸腾传热公式;上部水平管束由于受到流体浮升、气泡扰动等因素的附加影响,在自然对流阶段及池式沸腾阶段的传热效果均优于下部水平管束。 展开更多

关键词 非能动余热排出热交换器 内置换料水箱 自然对流 池式沸腾 传热经验关系式

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于缩比模型的非能动余热排出热交换器二次侧新装导流板效应实验研究 被引量：1

4

作者 陆道纲 张钰浩 +3 位作者 王忠毅 曹琼 傅孝良 杨燕华 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期167-172,共6页

为了减弱内置换料水箱(IRWST)在非能动余热排出热交换器(PRHR HX)余热排出过程中的热分层现象,建立了分离效应缩比实验台架,在PRHR HX二次侧管束区域新装不同数量的导流板,通过实验评价导流板设计方案对IRWST内温度分布、流动特性及PRHR... 为了减弱内置换料水箱(IRWST)在非能动余热排出热交换器(PRHR HX)余热排出过程中的热分层现象,建立了分离效应缩比实验台架,在PRHR HX二次侧管束区域新装不同数量的导流板,通过实验评价导流板设计方案对IRWST内温度分布、流动特性及PRHR HX传热效果的影响。结果表明:导流板设计方案能够有效改变水箱自然循环特性,提高水箱下部冷流体的利用率,从而降低IRWST内的热分层程度,4导流板、8导流板设计方案分别使IRWST内热分层程度降低了32.3%和37.3%;但导流板造成竖直管束间浮升流体最大流速降低,使得传热系数有所减小,工程应用中需综合考虑各类因素的影响,得到最优化设计方案。 展开更多

关键词 非能动余热排出热交换器 内置换料水箱 导流板 热分层 传热效果

在线阅读 下载PDF 职称材料

AP1000中ADS-4液体夹带实验研究

5

作者 孟兆明 董博 +4 位作者 丁雷 傅孝良 田文喜 杨燕华 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期807-812,共6页

以AP1000核电厂中自动泄压管线(ADS-4)与热管段形成的T型结构为研究对象,开展缩小比例的T型管夹带实验。实验结果表明:大尺寸支管的夹带与小尺寸支管的夹带有明显差别。分层流情况下的夹带研究中发现两种夹带机理;在较低气相Froude数及... 以AP1000核电厂中自动泄压管线(ADS-4)与热管段形成的T型结构为研究对象,开展缩小比例的T型管夹带实验。实验结果表明:大尺寸支管的夹带与小尺寸支管的夹带有明显差别。分层流情况下的夹带研究中发现两种夹带机理;在较低气相Froude数及较低气腔高度时,容易产生间歇流夹带;在较高气相Froude数情况下,往往出现环状流夹带。此外,实验研究发现,大尺寸支管中回流现象显著。支管形状对起始夹带有重要影响,而液体横流似乎并不影响起始夹带。 展开更多

关键词 液体夹带 T型管 ADS-4 可视化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于动力学原理的cosFlow软件主泵模块研发及验证 被引量：2

6

作者 沙会娥 张昊 +2 位作者 吴照国 陈俊 杨燕华 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期141-147,共7页

cosFlow软件是国家电投集团科学技术研究院有限公司核电软件技术中心自主研发的堆芯设计和安全分析一体化软件包COSINE中的热工水力与安全分析软件。主泵是cosFlow软件中用于压水堆核电厂主回路分析的重要设备。本文介绍了基于动力学原... cosFlow软件是国家电投集团科学技术研究院有限公司核电软件技术中心自主研发的堆芯设计和安全分析一体化软件包COSINE中的热工水力与安全分析软件。主泵是cosFlow软件中用于压水堆核电厂主回路分析的重要设备。本文介绍了基于动力学原理的主泵模型,该模型采用惯量方程计算泵的角速度,采用泵的特性曲线得到泵的扬程值。本文搭建了泵的简单算例和全失流事故算例,利用COSINE主泵模型和参考程序RELAP计算结果对比,两者计算结果趋势一致,吻合较好;结果表明:COSINE主泵模型能正确模拟主泵,COSINE主泵模型能够很好的进行核电厂设计和安全分析。 展开更多

关键词 系统程序 COSINE 主泵模块 动力学方程 验证

在线阅读 下载PDF 职称材料

竖直向下大支管T型管气相夹带实验研究

7

作者 丁雷 董博 +4 位作者 孟兆明 傅孝良 田文喜 杨燕华 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2024-2029,共6页

基于可视化夹带实验,本文对由水平主管段和大尺寸支管组成的T型管进行夹带起始和稳态夹带研究,并与RELAP5中的气相夹带模型进行对比。结果表明:本实验中夹带起始时所出现的漩涡形式与前人的研究结果相似;稳态夹带实验中观察到一种全新... 基于可视化夹带实验,本文对由水平主管段和大尺寸支管组成的T型管进行夹带起始和稳态夹带研究,并与RELAP5中的气相夹带模型进行对比。结果表明:本实验中夹带起始时所出现的漩涡形式与前人的研究结果相似;稳态夹带实验中观察到一种全新的无旋夹带形式;压差与气相夹带基本为线性关系,T型管主管与支管压差越大,气相夹带越小。 展开更多

关键词 大支管 竖直向下支管 气相夹带 可视化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于广度优先搜索的COSINE软件代码框架自动生成算法

8

作者 任浩 莫文涛 +1 位作者 赵广 刘硕 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B12期717-720,共4页

本文基于树型数据结构,提出基于广度优先搜索的科学计算软件代码框架自动生成算法CFAA。该算法将科学计算软件的架构抽象为树型数据结构,从根节点开始逐层细化存储程序的各级子程序名,然后采用广度优先搜索遍历架构树的各级节点,自顶向... 本文基于树型数据结构,提出基于广度优先搜索的科学计算软件代码框架自动生成算法CFAA。该算法将科学计算软件的架构抽象为树型数据结构,从根节点开始逐层细化存储程序的各级子程序名,然后采用广度优先搜索遍历架构树的各级节点,自顶向下的逐层生成细化的软件代码框架,最终生成完整的可编译运行的代码框架。CFAA使程序设计人员更专注于计算软件架构的设计与优化,然后根据架构树自动生成框架代码。CFAA已应用于COSINE软件开发过程中,实践证明其可极大提高软件框架的搭建效率,同时降低软件开发的缺陷率。 展开更多

关键词 广度优先搜索 树型结构 代码框架 自动化

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于代码生成技术的COSINE软件开发

9

作者 任浩 莫文涛 +1 位作者 刘硕 赵广 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B06期331-334,共4页

采用代码生成技术可大幅提高软件开发的质量和生产率,降低软件开发风险。目前已有代码生成器多是基于UML模型驱动技术,不能很好适应核电数值计算软件的开发需求。本文针对科学计算类程序的设计特点,开发了基于C#的代码生成器FCG。FCG可... 采用代码生成技术可大幅提高软件开发的质量和生产率,降低软件开发风险。目前已有代码生成器多是基于UML模型驱动技术,不能很好适应核电数值计算软件的开发需求。本文针对科学计算类程序的设计特点,开发了基于C#的代码生成器FCG。FCG可根据输入元数据自动生成Module变量定义Fortran代码,并根据元数据自动生成动态变量的内存分配接口和数据访问接口,方便程序直接调用。目前,FCG已应用于堆芯设计和系统分析一体化平台(COSINE)软件的开发过程,实践证明,FCG可极大提高核电软件的开发效率,同时降低软件开发的缺陷率。 展开更多

关键词 代码生成 COSINE 软件开发

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于激光多普勒测量的6×6棒束间湍流流动研究 被引量：2

10

作者 俞洋 汪昊楠 +4 位作者 于楠 熊进标 傅孝良 程旭 杨燕华 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1200-1207,共8页

采用3D激光多普勒测速装置研究了6×6棒束间的流场分布。实验选择了5种工况进行研究,雷诺数范围为6.6×103~7.03×104。其中6×6棒束试验段几何结构模拟相邻组件的布置方式。实验设置两种测量模式,第1种模式选择从试验... 采用3D激光多普勒测速装置研究了6×6棒束间的流场分布。实验选择了5种工况进行研究,雷诺数范围为6.6×103~7.03×104。其中6×6棒束试验段几何结构模拟相邻组件的布置方式。实验设置两种测量模式,第1种模式选择从试验段侧边测量,获得了距定位格架不同位置处的轴向速度和湍流强度的分布;第2种测量模式选择从试验段出口端面进行测量,获得了出口截面子通道间的三维速度和雷诺应力分布。通过对比不同雷诺数下的实验结果,分析了雷诺数对此次6×6棒束实验的影响。比较发现在雷诺数为6.6×103的情况下,存在低雷诺数效应。 展开更多

关键词 激光多普勒测速装置 6×6棒束 三维流场 雷诺数效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

COSINE子通道均相流分析程序的研发 被引量：4

11

作者 陈俊 罗彬 +3 位作者 吴照国 孔晓宁 林萌 杨燕华 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2017年第4期684-690,共7页

COSINE一体化软件包的子通道安全分析程序cosSubc基于子通道控制体三维网格模型,采用轴向及横向的热工水力控制方程,包括两流体和均相流两种求解算法。本文介绍了子通道均相流程序的物理模型和数值算法,并用cosSubc均相流程序和参考程序... COSINE一体化软件包的子通道安全分析程序cosSubc基于子通道控制体三维网格模型,采用轴向及横向的热工水力控制方程,包括两流体和均相流两种求解算法。本文介绍了子通道均相流程序的物理模型和数值算法,并用cosSubc均相流程序和参考程序COBRA-TF分别对典型1 000MW核电厂稳态算例进行计算分析,结果表明:cosSubc均相流程序与COBRA-TF吻合较好,具备堆芯子通道的热工水力计算能力。 展开更多

关键词 COSINE cosSubc 自主研发 热工水力 均相流

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Newton-Raphson算法的COSINE热工水力程序安注箱模块研发 被引量：2

12

作者 陈俊 沙会娥 +4 位作者 吴照国 孔晓宁 尹铁男 林萌 杨燕华 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期462-467,共6页

COSINE软件包是国家核电技术有限公司北京软件技术中心自主研发的堆芯设计和安全分析一体化软件包,安注箱是该软件包用于压水堆核电厂主回路分析的重要设备。本文介绍了基于Newton-Raphson算法建立的安注箱模型,该模型采用半隐式离散方... COSINE软件包是国家核电技术有限公司北京软件技术中心自主研发的堆芯设计和安全分析一体化软件包,安注箱是该软件包用于压水堆核电厂主回路分析的重要设备。本文介绍了基于Newton-Raphson算法建立的安注箱模型,该模型采用半隐式离散方法,程序的四个守恒方程采用有限体积法,其方程分别为:不凝气体质量守恒方程,液相质量守恒方程、气相动量守恒方程以及气相能量守恒方程。守恒方程考虑惯性力,壁面摩擦,局部阻力损失以及重力等因素影响。利用COSINE安注箱模型和参考程序RELAP5计算结果对比,两者计算结果误差较小,吻合较好;结果表明:COSINE安注箱模型能正确模拟安注箱,个别情况下COSINE安注箱模块更具稳定性和收敛性。 展开更多

关键词 系统程序 COSINE 安注箱模块 NEWTON-RAPHSON 半隐式

在线阅读 下载PDF 职称材料

AP1000中ADS-4液体夹带模型研究 被引量：1

13

作者 丁雷 傅孝良 +4 位作者 孟兆明 刘丽芳 田文喜 杨燕华 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期801-806,共6页

研究了由AP1000核电厂一回路热管段和ADS-4管道组成的大尺寸支管T型管液体夹带的实验和理论模型,主要包括起始夹带和稳态夹带模型的研究。通过实验和理论分析,建立了与实验数据符合良好的起始夹带模型和稳态夹带模型。通过分析实验段入... 研究了由AP1000核电厂一回路热管段和ADS-4管道组成的大尺寸支管T型管液体夹带的实验和理论模型,主要包括起始夹带和稳态夹带模型的研究。通过实验和理论分析,建立了与实验数据符合良好的起始夹带模型和稳态夹带模型。通过分析实验段入口长度对夹带的影响,确定了合适的入口段长度。不同液体流量下的研究表明,ADS-4管道中,液体流量对起始夹带和稳态夹带的影响可忽略。 展开更多

关键词 液体夹带 夹带模型 ADS-4

在线阅读 下载PDF 职称材料

用CFD方法评价低压过冷沸腾相间传递模型 被引量：2

14

作者 霍飞鹏 陈纲 +1 位作者 丁炜堃 王捷 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期734-745,共12页

针对低压过冷流动沸腾两相流问题,基于两流体模型,引入相间质量、动量和能量等相间传递模型建立了低压过冷沸腾三维数值计算模型。经过分析,相间传递模型简化为气泡平均直径、相间作用力和相间传热等模型。采用该数值模型,通过计算流体... 针对低压过冷流动沸腾两相流问题,基于两流体模型,引入相间质量、动量和能量等相间传递模型建立了低压过冷沸腾三维数值计算模型。经过分析,相间传递模型简化为气泡平均直径、相间作用力和相间传热等模型。采用该数值模型,通过计算流体力学(CFD)方法对过冷沸腾试验进行计算发现,空泡份额分布、气相和液相的平均表观速度与试验值较为符合。计算结果表明,不同的气泡平均直径模型与相间作用力模型对计算结果影响较大,不同传热模型对计算结果影响较小。 展开更多

关键词 低压过冷沸腾 相间传递模型 计算流体力学(CFD)

在线阅读 下载PDF 职称材料

棒束通道中燃料棒壁面温度的子通道分析 被引量：1

15

作者 沈丹红 董博 +2 位作者 杨婷 傅孝良 程旭 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期943-949,共7页

燃料棒的壁面温度是反应堆设计和运行过程中需要关注的重要参数之一。本文利用子通道程序对燃料棒壁面温度进行模拟,通过与实验数据对比,分别分析了子通道程序中的单相和两相换热模型。单相换热模型中,采用适用于棒束的Weisman公式与常... 燃料棒的壁面温度是反应堆设计和运行过程中需要关注的重要参数之一。本文利用子通道程序对燃料棒壁面温度进行模拟,通过与实验数据对比,分别分析了子通道程序中的单相和两相换热模型。单相换热模型中,采用适用于棒束的Weisman公式与常用的D-B公式对比计算并最终选用Weisman公式。两相换热模型中,选用RELAP4公式包进行计算并对其判断准则做了简要分析。最终通过对空泡份额模型的对比,选择了Modified Armand模型,获得了较为准确的计算结果。 展开更多

关键词 子通道分析 换热模型 空泡份额模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于VERA基准题的cosRMC程序验证 被引量：5

16

作者 秦瑶 余慧 +2 位作者 全国萍 王常辉 陈义学 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期155-162,共8页

为了验证反应堆物理软件和方法的计算能力,美国CASL(Consortium for Advanced Simulation of LWRs)项目提出了VERA(Virtual Environment for Reactor Application)堆芯物理基准题。该基准题以Watts Bar初始堆芯为模型,涵盖从二维单栅元... 为了验证反应堆物理软件和方法的计算能力,美国CASL(Consortium for Advanced Simulation of LWRs)项目提出了VERA(Virtual Environment for Reactor Application)堆芯物理基准题。该基准题以Watts Bar初始堆芯为模型,涵盖从二维单栅元到三维全堆芯的燃耗及换料的十个基准问题。针对VERA基准题模型,利用COSINE软件包中的反应堆蒙特卡罗分析程序cosRMC进行临界计算,得到了有效增殖因子、组件功率分布、控制棒微积分价值和反应性系数等结果。通过与基准题中提供的KENO结果对比,两种蒙特卡罗程序的计算结果吻合良好。这表明cosRMC程序具有从组件到堆芯的计算能力,其临界计算精度基本与KENO程序相当。 展开更多

关键词 COSINE cosRMC VERA 基准题 临界

在线阅读 下载PDF 职称材料

多系统耦合下自然循环特性试验研究与计算分析 被引量：4

17

作者 李亮国 傅孝良 +4 位作者 文青龙 刘丽芳 吴小航 卢冬华 苏前华 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期403-410,共8页

以典型压水堆为原型堆,基于比例模化方法设计建造了自然循环试验装置(FITY),在自然循环试验装置上开展了多回路系统自然循环耦合的稳态及瞬态试验,并利用RELAP 5程序对试验工况进行计算分析。试验及计算结果表明:系统压力对自然循环流... 以典型压水堆为原型堆,基于比例模化方法设计建造了自然循环试验装置(FITY),在自然循环试验装置上开展了多回路系统自然循环耦合的稳态及瞬态试验,并利用RELAP 5程序对试验工况进行计算分析。试验及计算结果表明:系统压力对自然循环流量基本无影响,自然循环流量随加热功率的增加而增加。不同降压及功率瞬变过程后均建立了稳定的自然循环,其最终状态与中间经历的瞬态过程无关。 展开更多

关键词 自然循环 多系统耦合 稳态试验 瞬态试验 计算分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

COSINE堆芯物理程序核心计算模型验证

18

作者 兰兵 潘昕怿 +1 位作者 朱成林 依岩 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2021年第2期321-326,共6页

为支撑我国自主研发COSINE堆芯物理程序验证工作,本文采用IAEA PWR基准题对COSINE堆芯物理分析程序扩散计算和精细功率重构两类核心模型程序化的计算机程序正确性进行验证。验证结果表明:COSINE堆芯物理程序计算结果与基准题参考解吻合... 为支撑我国自主研发COSINE堆芯物理程序验证工作,本文采用IAEA PWR基准题对COSINE堆芯物理分析程序扩散计算和精细功率重构两类核心模型程序化的计算机程序正确性进行验证。验证结果表明:COSINE堆芯物理程序计算结果与基准题参考解吻合较好,计算机程序能够正确求解扩散计算模型与精细功率重构模型。 展开更多

关键词 堆芯物理程序 核心计算模型 验证 基准题

在线阅读 下载PDF 职称材料