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LiCl-KCl熔盐中PrCl_(3)在Mo电极上的电化学行为和热力学性质
1
作者 王有群 陈辉 +2 位作者 林如山 宋鹏旺 刘云海 《东华理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期94-100,共7页
熔盐中锕系元素和裂变产物的热力学和电化学性质决定了熔盐电解干法后处理工艺中两者的分离效率。镨是一种典型的裂变产物,且难以与锕系元素分离。采用方波伏安法、循环伏安法、计时电位法和开路计时电位法等探究了LiCl KCl熔盐中PrCl_... 熔盐中锕系元素和裂变产物的热力学和电化学性质决定了熔盐电解干法后处理工艺中两者的分离效率。镨是一种典型的裂变产物,且难以与锕系元素分离。采用方波伏安法、循环伏安法、计时电位法和开路计时电位法等探究了LiCl KCl熔盐中PrCl_(3)在Mo阴极上的电化学行为,得到Pr(Ⅲ)于Mo电极上的扩散系数、Pr(Ⅲ)/Pr表观标准电位、PrCl_(3)热力学函数与温度的关系式。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜能谱仪(SEM EDS)表征了LiCl KCl熔盐中恒电流电解PrCl_(3)的产物。结果表明,Pr(Ⅲ)在LiCl KCl熔盐中(于Mo阴极)是一个一步转移3个电子的准可逆反应:Pr(Ⅲ)+3e=Pr。反应是扩散控制的,扩散系数(D)与温度(T)的关系式为ln D=-6.47-4228.85T-1,扩散活化能为35.16 kJ/mol。Pr(Ⅲ)/Pr的表观标准电位与温度的关系式为E_(Pr(Ⅲ)/Pr)^(0*)=-3.672+7.72×10^(-4)T。研究成果将为LiCl KCl熔盐体系中锕系和裂变元素的分离提供基础支撑。 展开更多
关键词 干法后处理 LiCl KCl熔盐 镨 电化学
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快堆多群截面处理程序MGGC2.0的验证与确认
2
作者 马续波 马隆霄 +2 位作者 马旭东 张腾 陈相 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第7期133-140,共8页
基于多群截面的确定论计算方法一直都是反应堆工程设计的重要方法,多群截面精度直接影响着反应堆物理计算的精度。为了产生快堆高精度的截面数据,华北电力大学开发了高精度截面处理程序MGGC2.0,对该程序进行了基准验证和确认。基于ENDF... 基于多群截面的确定论计算方法一直都是反应堆工程设计的重要方法,多群截面精度直接影响着反应堆物理计算的精度。为了产生快堆高精度的截面数据,华北电力大学开发了高精度截面处理程序MGGC2.0,对该程序进行了基准验证和确认。基于ENDF/B-Ⅶ.1库计算无限大均匀混合介质UO_(2)、MOX、U-TRUZr燃料,将MGGC2.0与MCNP产生的宏观截面对比验证,验证了程序产生多群截面的精度,超细群宏观多群总截面与MCNP的参考解的相对偏差基本在5%以内。然后对俄罗斯快堆实验BFS97-1进行了计算,提出了针对多种燃料排布形式的燃料少群截面均匀化方法,利用MGGC2.0的碰撞概率法计算了燃料的少群截面数据,利用DIF3D程序进行堆芯计算,同时还对比了不同截面均匀化方法的结果。研究结果表明:对于BFS97-1,如果直接采用临界搜索产生的截面,DIF3D计算的有效增殖因数(k_(eff))结果与MCNP计算的k_(eff)的绝对偏差为2.541×10^(−2),通过改进燃料轴向不均匀计算方法,使得偏差降到了5.0×10^(−4)以下。针对BFS97-1、BFS97-2、BFS97-5和BFS97-6的计算结果与MCNP结果的偏差都在3.0×10^(−3)以内,验证了程序产生多群和少群截面具有较高精度,可以满足工程设计要求。 展开更多
关键词 多群截面 MGGC2.0 一维均匀化方法 BFS实验基准题 快堆
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氧化镨对高钠硼硅酸盐废物玻璃结构的作用及化学性能的影响
3
作者 张华 王长福 +3 位作者 贺诚 孙惠琳 毛潇梵 王志恒 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第8期1621-1629,共9页
随着反应堆乏燃料燃耗的升高,高放废液中镧系和锕系元素含量增多。本文针对高燃耗乏燃料高放废液中含量较高的氧化镨对高钠硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响进行研究。结果显示,在废物包容量10wt.%条件下,氧化镨添加量10wt.%的玻璃样品仍... 随着反应堆乏燃料燃耗的升高,高放废液中镧系和锕系元素含量增多。本文针对高燃耗乏燃料高放废液中含量较高的氧化镨对高钠硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响进行研究。结果显示,在废物包容量10wt.%条件下,氧化镨添加量10wt.%的玻璃样品仍可维持均匀的玻璃无定形结构。拉曼分析结果显示,随着氧化镨的添加,1065 cm^(−1)附近的峰有向左偏移的趋势,玻璃结构Q^(3)占比出现减少趋势。^(29)Si固态核磁分析结果显示,随着废物添加量的增加和氧化镨的加入,Q^(4)和Q^(3)占比呈先减少后增加的趋势,同时Q^(2)和Q^(1)占比呈先增加后减少的趋势,表明废物添加量的增加和氧化镨的加入使得玻璃网络结构聚集度呈先降低后提高,氧化镨主要充当网络结构调节剂。化学稳定性测试结果显示,在废物包容量0wt.%条件下,随着氧化镨的加入,元素浸出率升高;在废物包容量10wt.%条件下,随着氧化镨的加入,元素浸出率逐步下降。表明废物包容量的增加和氧化镨的添加能够促进玻璃网络结构趋于聚集和稳定化,提高化学稳定性。 展开更多
关键词 高放废液 玻璃结构 氧化镨
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基于Qt的核数据获取平台设计 被引量：1
4
作者 陈懿格 张怀强 +1 位作者 张佳俊 张玉瑶 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第2期195-203,共9页
为加强核数据获取系统的兼容性,方便快捷地获取多种核数据,基于Qt Creator开发了一套核数据获取平台。平台包括文件操作、模式选择、采集控制、图像绘制四个功能模块。其中模式选择支持原始核脉冲数据、数字成形数据和核能谱数据的获取... 为加强核数据获取系统的兼容性,方便快捷地获取多种核数据,基于Qt Creator开发了一套核数据获取平台。平台包括文件操作、模式选择、采集控制、图像绘制四个功能模块。其中模式选择支持原始核脉冲数据、数字成形数据和核能谱数据的获取,通讯方式涵盖了串口、USB与以太网三种。根据需求编写相应槽函数,使用Qt的信号槽机制和CustomPlot图形库实现设计的功能;利用高速ADC+FPGA+ARM的核数据高速采集与数字化处理系统测试,平台功能在不同的通讯模式下可分别获取信号发生器与NaI探测器系统输出的原始核脉冲信号、数字尖顶成形与三角成形数据、^(137)Cs与^(60)Co的γ能谱数据。测试结果表明该平台可通过多种通讯方式实现多种核数据的获取,研究成果可进一步用于核数据获取与处理中。 展开更多
关键词 QT 核数据获取平台 原始核脉冲数据 数字成形 核能谱数据
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反应堆冷却剂丧失事故后溶解沉淀过程及其热力学分析
5
作者 庄文华 鲍一晨 +3 位作者 陈志刚 石秀强 刘晓强 张乐福 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第4期52-59,共8页
采用自主搭建的试验系统模拟核电厂事故后安全壳地坑化学效应,对事故后安全壳内材料溶解与沉淀行为开展试验研究。研究了七种材料在不同温度(75~145℃)硼酸溶液中(pH4)的溶解释放行为,以及喷淋系统喷出氢氧化钠(pH8,pH12)时不同温度下... 采用自主搭建的试验系统模拟核电厂事故后安全壳地坑化学效应,对事故后安全壳内材料溶解与沉淀行为开展试验研究。研究了七种材料在不同温度(75~145℃)硼酸溶液中(pH4)的溶解释放行为,以及喷淋系统喷出氢氧化钠(pH8,pH12)时不同温度下材料的溶解释放行为,确定了代表性元素Al、Zn、Fe和Ca的溶解浓度与时间、pH和温度之间的关系。采用三种不同沉淀方法研究了冷却剂丧失事故(LOCA)情景下可能会形成的沉淀物。基于试验结果,通过热力学计算阐明了事故后模拟环境中会发生的化学反应。 展开更多
关键词 化学效应 溶解 沉淀 安全壳材料 冷却剂丧失事故(LOCA)
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铁素体/马氏体钢在氧饱和LBE中的腐蚀和小样品拉伸行为
6
作者 李世江 龚翱翔 +4 位作者 孙璐 马雁 秦博 龙斌 佟振峰 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期142-150,共9页
铁素体/马氏体(F/M)钢有望作为结构材料应用于铅冷快堆。但是,其与铅铋共晶(LBE)合金的相容性成为必须克服的难题。为研究F/M钢在高温氧饱和LBE中的相容性,采用慢应变速率拉伸试验和腐蚀试验在不同温度的LBE中对HT9钢的拉伸和腐蚀行为... 铁素体/马氏体(F/M)钢有望作为结构材料应用于铅冷快堆。但是,其与铅铋共晶(LBE)合金的相容性成为必须克服的难题。为研究F/M钢在高温氧饱和LBE中的相容性,采用慢应变速率拉伸试验和腐蚀试验在不同温度的LBE中对HT9钢的拉伸和腐蚀行为进行研究。通过多尺度复合表征技术对拉伸断口和腐蚀后的形貌及微观结构进行观测和标定。结果发现:350℃时HT9钢的断后伸长率为11.6%,表现出对LBE的高度脆化敏感;当温度继续升高到450~550℃时,材料的断裂模式由脆性断裂转变为塑性断裂。350℃时HT9钢表面氧化层由外磁铁矿和内铬铁矿尖晶石双重氧化层构成;550℃时表面氧化层由外磁铁矿、内铬铁矿及富Cr的IOZ三重氧化层构成。在应力集中和塑性变形的影响下,疏松的外磁铁矿不具备有效的保护作用,甚至从基体剥落。 展开更多
关键词 铁素体/马氏体钢 HT9钢 铅铋共晶合金 液态金属脆化 液态金属腐蚀 温度 氧化层
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动力堆高放废液煅烧产物与玻璃基体熔融反应过程研究
7
作者 谭盛恒 常煚 +5 位作者 王佳腾 贺诚 李扬 王长福 张华 龙浩骑 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期46-56,共11页
在冷坩埚玻璃固化技术中,高放废液煅烧产物与玻璃基体在高温下的熔融反应是实现高放废液玻璃固化的关键步骤。为掌握高放废液煅烧产物与基础玻璃在高温下的反应机理,获得合适的玻璃固化体熔制工艺条件,本文以动力堆高放废液煅烧产物和... 在冷坩埚玻璃固化技术中,高放废液煅烧产物与玻璃基体在高温下的熔融反应是实现高放废液玻璃固化的关键步骤。为掌握高放废液煅烧产物与基础玻璃在高温下的反应机理,获得合适的玻璃固化体熔制工艺条件,本文以动力堆高放废液煅烧产物和基础玻璃为研究对象,探究了它们在不同熔制温度和熔制时间下熔融反应的物相变化特征。根据XRD、拉曼光谱和SEM结果,煅烧产物与基础玻璃在650℃以上可发生熔融反应,并且在15~30 min内反应即趋近平衡。煅烧产物中的钼酸钠在650℃以上熔融于玻璃MoO_(4)^(2-)完全熔融于玻璃;煅烧产物中的镧系锆酸盐(Ln_(2)Zr_(2)O_(7))在700℃以上与玻璃基体发生化学反应,生成镧系硅氧化物(Ca_(2)Ln_8(SiO_(4))6O_(2))和二氧化锆(ZrO_(2)),生成物相在700~950℃时可稳定存在,950℃上完全熔解。为实现基础玻璃与煅烧产物的完全熔融,冷坩埚熔炉内熔融温度应不低于1050℃,熔制时间应不短于60 min。 展开更多
关键词 高放废液 煅烧产物 玻璃固化 熔融反应 钼酸盐
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钍铀燃料对微型反应堆中子源生产医用核素的影响
8
作者 张子雄 王佳 +3 位作者 李凯旋 潘炀烜 魏强林 刘义保 《东华理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期166-173,共8页
随着高通量核反应堆的退役和放射性同位素需求的增长,同位素供应问题日益严峻。微型反应堆以其结构简单、安全可靠、建造和运行成本低等特点,有潜力成为新一代医用同位素的生产装置。利用微型反应堆中子源(MNSR)建立中子辐照生产模型,... 随着高通量核反应堆的退役和放射性同位素需求的增长,同位素供应问题日益严峻。微型反应堆以其结构简单、安全可靠、建造和运行成本低等特点,有潜力成为新一代医用同位素的生产装置。利用微型反应堆中子源(MNSR)建立中子辐照生产模型,采用天然氧化物材料(MoO_(3)、Lu 2O_(3)、Y 2O_(3))进行辐照生产模拟。研究结果表明,ThO_(2)的掺入可以一定程度上提高中子通量和热化效果,从而增强医用同位素的生产能力。同时ThO_(2)的掺入并未削弱燃料的负反馈特性,从而维持了堆芯的安全性。在钍铀比为5∶100的条件下,单日辐照可获得2.18 mCi/g的99 Mo、74.32 mCi/g的177 Lu以及41.56 mCi/g的90 Y。研究旨在提高钍资源的利用效率和同位素生产效率,为解决医用核素供应问题提供一种可行的解决方案。 展开更多
关键词 钍铀燃料 微型反应堆 中子源 医用同位素
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COSINE软件中气泡和液滴模型及参数的不确定性量化研究
9
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
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偕胺肟功能化UiO-66-NH_(2)@SiO_(2)以增强MOFs对铀的去除
10
作者 李键刚 彭炜 +4 位作者 张益硕 谢宇铭 贺先彩 陈娴琳 黄国林 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第7期1247-1258,共12页
以十六烷基三甲基溴化铵作为结构导向剂,采用共缩合法绿色经济地制备了一种新型偕胺肟功能化MOFs材料(UiO-66-NH_(2)@SiO_(2)-AO),并将其用于水中铀的去除。通过单因素试验探究不同参数对吸附性能的影响。结果表明,其对铀的最大理论吸... 以十六烷基三甲基溴化铵作为结构导向剂,采用共缩合法绿色经济地制备了一种新型偕胺肟功能化MOFs材料(UiO-66-NH_(2)@SiO_(2)-AO),并将其用于水中铀的去除。通过单因素试验探究不同参数对吸附性能的影响。结果表明,其对铀的最大理论吸附量可达240.6 mg/g,吸附过程符合准二级动力学和Langmuir模型且吸附过程是吸热自发的。另外,UiO-66-NH_(2)@SiO_(2)-AO对铀具有良好的选择性,且经过5次吸附-解吸循环后去除率仍保持在90%左右。现代表征技术表明,UiO-66-NH_(2)@SiO_(2)-AO对铀可能的吸附机理为氮原子和氧原子与铀的螯合作用。 展开更多
关键词 偕胺肟 MOFS 增强 铀 吸附 机理
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核电站工程模拟器用于SGTR事故仿真分析研究 被引量：7
11
作者 林萌 苏云 +1 位作者 胡锐 杨燕华 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期240-245,共6页
核电站数值反应堆系统(DRS)是基于轻水反应堆瞬态系统分析程序RELAP5的工程模拟器。本工作使用该工具模拟恰希玛(CHASHMA)核电站蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故,对30min不干预和30min内干预分别进行计算。仿真过程及计算结果验证了数... 核电站数值反应堆系统(DRS)是基于轻水反应堆瞬态系统分析程序RELAP5的工程模拟器。本工作使用该工具模拟恰希玛(CHASHMA)核电站蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故,对30min不干预和30min内干预分别进行计算。仿真过程及计算结果验证了数值反应堆系统是进行核电厂仿真和分析的有效工具。 展开更多
关键词 工程模拟器 核电站 仿真分析 事故 反应堆系统 RELAP5 轻水反应堆 蒸汽发生器 分析程序 有效工具 计算结果 仿真过程 传热管 核电厂 数值 干预
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高温碱金属钾热管传热性能的数值分析
12
作者 王恩培 胡政豪 +3 位作者 李磊 郭斯茂 陈广亮 于洋 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第3期566-572,共7页
热管冷却反应堆凭借其紧凑、固有安全性好等特点受到广泛关注,高温热管作为热管冷却反应堆的关键组件,掌握热管在不同参数下的传热性能具有工程意义。本文基于计算流体力学(CFD)方法构建高温碱金属钾热管传热性能模型,深入研究不同参数... 热管冷却反应堆凭借其紧凑、固有安全性好等特点受到广泛关注,高温热管作为热管冷却反应堆的关键组件,掌握热管在不同参数下的传热性能具有工程意义。本文基于计算流体力学(CFD)方法构建高温碱金属钾热管传热性能模型,深入研究不同参数对热管传热性能的影响,并与相关实验验证其准确性。数值结果表明:随着倾角的增加,蒸发段壁面温度增加,等效热阻减小,但变化不明显;随着管内充液量的增加,等效热阻不断减小,在高充液量下等效热阻在临界倾角处突增,该角度对传热性能有较大影响。本文得出的结果对高温碱金属钾热管传热特性分析及优化热管设计具有重要意义。 展开更多
关键词 数值研究 高温热管 传热性能 充液量
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低温离子渗氮对17-4PH不锈钢磨损和腐蚀影响的研究现状
13
作者 韩忠立 庄文华 +2 位作者 赖平 郭相龙 张乐福 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第5期74-80,109,共8页
对反应堆控制棒驱动机构丝杠材料17-4PH不锈钢进行低温离子渗氮处理,可以提高其表面硬度和耐磨性,满足堆内苛刻的要求。为此,综述了低温离子渗氮对17-4PH不锈钢显微组织的影响;着重阐述了经低温离子渗氮17-4PH不锈钢的耐磨性和耐蚀性。... 对反应堆控制棒驱动机构丝杠材料17-4PH不锈钢进行低温离子渗氮处理,可以提高其表面硬度和耐磨性,满足堆内苛刻的要求。为此,综述了低温离子渗氮对17-4PH不锈钢显微组织的影响;着重阐述了经低温离子渗氮17-4PH不锈钢的耐磨性和耐蚀性。最后,结合控制棒驱动机构的服役环境,为低温离子渗氮17-4PH不锈钢的研究指明了方向。 展开更多
关键词 控制棒驱动机构 17-4PH不锈钢 低温离子渗氮 磨损 腐蚀
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多物理一体化临界安全程序INSL-UniFoam的研究
14
作者 叶思远 李泓龙 +3 位作者 李玥航 柴翔 刘晓晶 何东豪 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第2期140-148,共9页
快中子脉冲堆(FBR)是临界安全分析研究的重要对象。它们具有几何形状不规则、强瞬态过程、多物理紧密耦合以及复杂的反馈特性等特点。为了精确模拟并分析快中子脉冲堆在瞬发超临界过程中各物理场的变化情况,开发了一门基于OpenFOAM的多... 快中子脉冲堆(FBR)是临界安全分析研究的重要对象。它们具有几何形状不规则、强瞬态过程、多物理紧密耦合以及复杂的反馈特性等特点。为了精确模拟并分析快中子脉冲堆在瞬发超临界过程中各物理场的变化情况,开发了一门基于OpenFOAM的多物理核临界安全分析程序,名为INSL-UniFoam。该程序集成了离散纵坐标中子输运求解器、传热和应力-应变求解器,能够模拟快中子脉冲堆的瞬态超临界脉冲过程。程序在Godiva-I基准题中进行了验证,对稳态条件下的多个物理参数进行了敏感性分析。同时,程序还对Godiva-I的瞬态脉冲场景进行了计算并与实验结果进行了比对。结果表明,程序在中子学计算方面具有较高的精度,能精确反映脉冲堆的功率、中子通量的分布情况。同时瞬态耦合计算所得的脉冲功率曲线、峰值功率、裂变产额等方面与参考解符合良好,能够较好地反映脉冲过程并且能够完整地输出脉冲过程的功率、温度、应力应变在内多个物理场的分布情况并与实验结果较好地匹配。 展开更多
关键词 临界安全分析 离散纵标法 中子输运 快中子脉冲堆 多物理耦合计算
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微米气泡中亚微米气溶胶的净化机理研究
15
作者 高佳磊 尹俊连 +2 位作者 宋煜晨 卢星铄 王德忠 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第4期867-873,共7页
池式鼓泡过滤广泛应用于反应堆严重事故下的放射性气溶胶滞留。现有池式洗涤中主要使用毫米量级气泡,对亚微米气溶胶去除效果差。本文以亚微米尺寸气溶胶的净化为背景,提出了基于微气泡生成的气溶胶净化方法,通过实验研究了装置对单一... 池式鼓泡过滤广泛应用于反应堆严重事故下的放射性气溶胶滞留。现有池式洗涤中主要使用毫米量级气泡,对亚微米气溶胶去除效果差。本文以亚微米尺寸气溶胶的净化为背景,提出了基于微气泡生成的气溶胶净化方法,通过实验研究了装置对单一粒径的亚微米气溶胶及日常空气气溶胶的整体净化效率。结果表明,该实验装置能够在8%含气率条件下生成直径分布在22~220μm范围的微气泡,对1μm以上的微米气溶胶有100%的净化效率,而对1μm以下的亚微米气溶胶具有99.4%的总净化效率。 展开更多
关键词 池式洗涤 微纳气泡 放射性气溶胶 净化效率 净化机理
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两种大气扩散模型在核电厂址小尺度扩散建模中的对比
16
作者 王朝阳 董信文 +4 位作者 杨力 徐宇涵 方晟 李新鹏 陈义学 《中国环境科学》 北大核心 2025年第7期3667-3680,共14页
对Micro-SWIFT SPRAY(MSS)模型与GPU加速的QES模型(GPU-QES)在复杂核电厂址环境中的小尺度大气扩散性能进行了对比.基于三门核电风洞实验数据,使用两种模型模拟了两种典型风向扩散场景,对比了风场和浓度场预测结果,包括地面水平风场与... 对Micro-SWIFT SPRAY(MSS)模型与GPU加速的QES模型(GPU-QES)在复杂核电厂址环境中的小尺度大气扩散性能进行了对比.基于三门核电风洞实验数据,使用两种模型模拟了两种典型风向扩散场景,对比了风场和浓度场预测结果,包括地面水平风场与浓度场以及垂直风速剖面和浓度剖面.结果表明,GPU-QES在风速预测方面优于MSS,特别是在建筑中间区域,风速低估幅度减少了约53%.此外,GPU-QES生成三维风场的速度是MSS的450倍,能够在4s内生成覆盖9km^(2)区域,包含3500万个网格点的风场数据.在羽流扩散预测中,两种模型均能有效再现高浓度区域,而在低浓度区域,GPU-QES模型的模拟值与真实值的一致性更高.统计分析显示,两种模型均满足了国际可接受模型指标,但GPU-QES在大多数指标上表现出更高的模拟精度,特别是在建筑地面区域,其模拟值在测量值2倍线以内的比例(FAC2)比MSS高出4.5%.此外,由于MSS与GPU-QES在建筑后方扩散行为的差异,将两模型结果取平均后,模拟精度得到了提高(FAC2达到71.8%).另一方面,由于浓度计算方式不同,GPU-QES生成羽流速度比MSS快约48倍.因此,在需要快速且精准预测的核应急响应场景中,GPU-QES相较于MSS显示出更明显的优势. 展开更多
关键词 MSS模型 GPU-QES模型 拉格朗日粒子扩散 风洞实验 3D风场和浓度场预测 小尺度建模
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地震条件下乏燃料贮存格架对乏燃料水池内晃动行为影响的研究
17
作者 冯芝茂 刘雨 +3 位作者 蔡利建 赵飞 杨建华 陆道纲 《核科学与工程》 北大核心 2025年第2期348-354,共7页
乏燃料水池及乏燃料贮存格架是核电厂乏燃料贮存的关键设施和设备。在地震条件下,乏燃料水池的结构完整性对乏燃料冷却和放射性产物的包容至关重要。为了减小地震载荷,通常采用自由放置式格架,但这种设计可能导致地震时格架的滑动、摇... 乏燃料水池及乏燃料贮存格架是核电厂乏燃料贮存的关键设施和设备。在地震条件下,乏燃料水池的结构完整性对乏燃料冷却和放射性产物的包容至关重要。为了减小地震载荷,通常采用自由放置式格架,但这种设计可能导致地震时格架的滑动、摇摆甚至倾覆,并对乏燃料水池壁面产生附加动压。同时,乏燃料水池中冷却剂的晃动也会对池壁、格架及乏燃料的安全产生不利影响。本文通过乏燃料水池晃动特性缩比实验和数值模拟,验证了数值方法的准确性,并深入研究了含格架乏燃料水池的晃动特性。研究结果不仅提供了乏燃料水池壁面流体载荷的计算方法,还探讨了初始液位高度对乏燃料水池晃动特性的影响。 展开更多
关键词 液体晃动 流固耦合 流体体积(VOF)法 乏燃料水池 乏燃料贮存格架
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基于非结构网格蒙特卡罗的多物理耦合数据传递方法研究
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作者 李锐 刘仕倡 +2 位作者 王立鹏 王振宇 陈义学 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第6期1217-1225,共9页
针对反应堆多物理耦合过程中的数据传递问题,本文研究非结构网格蒙特卡罗和有限元结合的方法。对于其中的核热力耦合问题,采用RMC与ABAQUS的传热和膨胀模块耦合的方法,并使用Godiva-Ⅰ脉冲堆模型进行验证。计算结果与参考文献对比,峰值... 针对反应堆多物理耦合过程中的数据传递问题,本文研究非结构网格蒙特卡罗和有限元结合的方法。对于其中的核热力耦合问题,采用RMC与ABAQUS的传热和膨胀模块耦合的方法,并使用Godiva-Ⅰ脉冲堆模型进行验证。计算结果与参考文献对比,峰值温度的差异在1 K以内,反应性负反馈的差异为0.87%。对于其中的核热流耦合问题,采用MCNP与ABAQUS的传热和CFD模块耦合的方法,并使用钠冷快堆燃料棒模型进行验证。结果表明,峰值温度与参考文献的结果相差1 K。这两种方法在计算过程中保持了模型的一致性,确保了数据的精确传递,为反应堆多物理耦合分析提供参考。 展开更多
关键词 非结构网格蒙特卡罗 多物理耦合 有限元分析
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采用底部供液强化低液位沸腾传热的仿真研究
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作者 张愿男 张毓翔 +3 位作者 肖杨 李嘉华 钟达文 陈林 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期116-125,共10页
新型薄液膜沸腾采用独特的底部供液方式,能够实现超过1000 W/cm^(2)的超高热流密度,具有应用于芯片散热等领域的巨大潜力。受到薄液膜沸腾启发,建立了采用底部供液的低液位沸腾传热的仿真模型,模拟研究了液位高度和供液流速对沸腾传热... 新型薄液膜沸腾采用独特的底部供液方式,能够实现超过1000 W/cm^(2)的超高热流密度,具有应用于芯片散热等领域的巨大潜力。受到薄液膜沸腾启发,建立了采用底部供液的低液位沸腾传热的仿真模型,模拟研究了液位高度和供液流速对沸腾传热的影响规律,运用场协同原理分析了底部供液强化低液位沸腾传热的内在机理。计算结果表明:(1)底部供液的冷流体冲破汽泡大幅增强了对流传热;(2)冷流体扰动过热流体层,润湿传热表面,增强了微液层的蒸发强度;(3)底部供液和低液位沸腾实现了汽泡脱离路径和冷却液润湿路径相分离,大大延缓Helmholtz不稳定性现象的出现;(4)随着底部供液流速的增加以及液位高度的降低,低液位沸腾换热性能得到明显增强。 展开更多
关键词 薄液膜沸腾 底部供液 低液位沸腾 强化传热
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核电站工程模拟器中的RELAP5建模 被引量：7
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作者 林萌 苏云 +1 位作者 胡锐 杨燕华 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期429-432,共4页
文章涉及数值反应堆系统(DRS)组成部分之一的核电站热工水力模块的PELAP5建模方法。建模分为:RELAP5源程序的改造;利用原始RELAP5进行电厂的常规建模;利用改造后的RELAP5进行电厂的特殊建模。该电厂模型构造方法不仅可动态采集RELAP5模... 文章涉及数值反应堆系统(DRS)组成部分之一的核电站热工水力模块的PELAP5建模方法。建模分为:RELAP5源程序的改造;利用原始RELAP5进行电厂的常规建模;利用改造后的RELAP5进行电厂的特殊建模。该电厂模型构造方法不仅可动态采集RELAP5模型节点上的参数,且可动态控制节点上的部分参数,满足核电站工程模拟器的要求。 展开更多
关键词 RELAP5 数值反应堆系统 工程模拟器
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