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控制棒对核动力航天器辐射屏蔽特性的影响 被引量：1
1
作者 何宇豪 赵富龙 +3 位作者 谢林 马嘉 孟涛 谭思超 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期390-397,共8页
针对控制棒及其导向管贯穿阴影式屏蔽体的情况,本文进行了核动力航天器全场辐射屏蔽特性的分析,并提出局部屏蔽的优化方案。利用蒙特卡罗方法在核动力航天器全场范围内对中子与光子进行输运计算,求解得到控制棒吸收体处于不同位置时的... 针对控制棒及其导向管贯穿阴影式屏蔽体的情况,本文进行了核动力航天器全场辐射屏蔽特性的分析,并提出局部屏蔽的优化方案。利用蒙特卡罗方法在核动力航天器全场范围内对中子与光子进行输运计算,求解得到控制棒吸收体处于不同位置时的中子注量率与光子剂量分布情况,分析了控制棒及其导向管对阴影屏蔽体的屏蔽特性及航天器全场辐射特性的影响,并针对辐射薄弱点提出了局部屏蔽优化方案,对优化后的方案进行了计算验证。结果表明:控制棒导向管垂直贯穿屏蔽体会导致仪器平台辐射剂量超限值,极端工况下光子剂量达到限值的10倍,中子注量达到了限值的1.8倍。利用局部屏蔽体可以有效消除控制棒导向管带来的辐射剂量超限问题,能在控制质量增幅的情况下保证仪器平台所处区域的辐射安全。 展开更多
关键词 核动力航天器 辐射防护 辐射特性 光子屏蔽 中子屏蔽 控制棒 阴影屏蔽 局部屏蔽
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注气对开式自然循环系统闪蒸流动特性影响实验研究
2
作者 张胜男 宋乐乐 +2 位作者 张文凯 孟兆明 孙中宁 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期394-405,共12页
闪蒸是开式自然循环系统流动过程中常见的两相流动现象。为了研究注气对开式自然循环闪蒸两相流动的影响,以增强自然循环系统的循环能力和稳定性,本文以水和空气为介质,开展了开式自然循环系统闪蒸流动特性的可视化实验研究。研究了不... 闪蒸是开式自然循环系统流动过程中常见的两相流动现象。为了研究注气对开式自然循环闪蒸两相流动的影响,以增强自然循环系统的循环能力和稳定性,本文以水和空气为介质,开展了开式自然循环系统闪蒸流动特性的可视化实验研究。研究了不同注气位置、注气量对自然循环系统不同运行阶段的自然循环能力、闪蒸两相流动特性、阻力特性等方面的影响。结果表明,在不同的阶段向上升段内注入空气,均可以有效提升自然循环系统的稳定性和循环能力。注气对系统的影响与闪蒸起始点位置有关,在闪蒸点上游注气的提升效果要优于下游,最多可提升回路循环流量8%~10%。针对相同的注气位置,在闪蒸点上游注气可以增强回路的流动能力和稳定性,但在下游注气则对回路的流动影响甚微,但会对闪蒸起始的位置进行改变。给出了注气对闪蒸流动影响的机理性分析与讨论,证明了由于注气改变了回路上升段的空泡份额造成回路压降变化,因此对回路流动产生了影响。同时得到闪蒸初始位置的气泡行为特性以及在闪蒸起始点附近注气所引入的空泡份额对回路贡献较低的结论,为两相流动模型计算提供了依据。 展开更多
关键词 开式自然循环 流动闪蒸 注气 可视化
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事故序列条件下气溶胶自然沉降特性实验研究
3
作者 李韬 谷海峰 +4 位作者 王辉 孙庆洋 汤添皓 于建群 黄宁远 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第5期1055-1063,共9页
发生严重事故时反应堆堆芯熔化,大量放射性物质随蒸汽释放至安全壳内并以气溶胶的形式存在,气溶胶会在重力沉降、泳动扩散等机制下在安全壳内自然沉降。随着严重事故序列的进行,安全壳热工环境不断发生转变,气溶胶的喷放特性如喷放时间... 发生严重事故时反应堆堆芯熔化,大量放射性物质随蒸汽释放至安全壳内并以气溶胶的形式存在,气溶胶会在重力沉降、泳动扩散等机制下在安全壳内自然沉降。随着严重事故序列的进行,安全壳热工环境不断发生转变,气溶胶的喷放特性如喷放时间长短、喷放速率等也会有所变化,这为安全壳内气溶胶的沉降行为带来了很大的不确定性。为探究大尺度安全壳内事故序列条件下的气溶胶的自然沉积行为,本文采用实验方法对真实事故条件下的气溶胶的自然沉降行为进行研究,重点关注气溶胶释放形式、释放时间、释放速率等因素对气溶胶自然沉降行为的影响,并初步探究了热工环境变化对气溶胶的沉降特性的影响。实验结果表明,事故条件下由于温度、压力的变化趋势一致,其对于气溶胶沉降的影响减弱。气溶胶的释放形式、释放时间、释放速率均对气溶胶浓度的变化规律产生较大影响。本文结果可为华龙一号等堆型的安全分析提供实验数据。 展开更多
关键词 气溶胶 自然沉降 事故序列 大尺度安全壳 严重事故
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ODS MA754合金传热界面接触热阻实验研究 被引量：2
4
作者 杨万奎 郭啸宇 +6 位作者 曾和荣 郭玉川 唐彬 王冠博 严睿豪 孟兆明 郭斯茂 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期100-108,共9页
鉴于ODS MA754合金传热界面的接触热阻参数对全固态堆芯空间反应堆系统的热量导出具有重要影响,研发和设计了高温高压接触热阻实验装置,测量了不同温度(20~800℃)、压力(0~80 MPa)、气体氛围(He、CO_(2))以及试件表面粗糙度(1.6、3.2μm... 鉴于ODS MA754合金传热界面的接触热阻参数对全固态堆芯空间反应堆系统的热量导出具有重要影响,研发和设计了高温高压接触热阻实验装置,测量了不同温度(20~800℃)、压力(0~80 MPa)、气体氛围(He、CO_(2))以及试件表面粗糙度(1.6、3.2μm)下ODS MA754合金传热界面的接触热阻,并基于测试获得的宽量程数据点,建立了ODS MA754合金的接触热阻数据库。实验结果表明:随着接触面温度和压力的升高,界面接触热阻降低,且热阻降低的速率逐渐减小;相较于表面粗糙度为1.6μm的试件,粗糙度为3.2μm试件表面的界面接触热阻明显偏大,实验得到的定量关系可为工程样件的加工粗糙度要求提供依据;He气氛下的接触热阻远小于CO_(2)气氛,在0.1 MPa、100℃工况下,He气氛接触热阻约为CO_(2)气氛接触热阻的1/4。该研究结果可为空间反应堆的热工设计提供数据参考。 展开更多
关键词 空间反应堆 ODS MA754合金 接触热阻 高温高压 表面粗糙度
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核动力系统运行工况预判的深度学习方法研究 被引量：1
5
作者 梁彪 黄涛 +3 位作者 袁鹏 刘永超 王博 谭思超 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期944-951,共8页
为建立核动力系统运行工况的高精度实时判别与运行监测参数的长时间在线预测方法,本研究基于神经网络模型,针对核动力系统运行状态预判开展了两方面工作。首先,基于核动力系统过去15个时间步(步长1 s)的监测参数变化,对运行工况进行实... 为建立核动力系统运行工况的高精度实时判别与运行监测参数的长时间在线预测方法,本研究基于神经网络模型,针对核动力系统运行状态预判开展了两方面工作。首先,基于核动力系统过去15个时间步(步长1 s)的监测参数变化,对运行工况进行实时诊断判别,同时,采用搜索算法对判别模型的参数进行优化,提高模型对运行工况的识别精度;之后,对核动力系统的关键运行参数进行超前预测。结果表明:优化后模型的诊断判别准确率稳定在0.99以上;在100个时间步的长时间序列下能够实现对于参数变化趋势的有效预测;对比支持向量机、K-近邻、多层前馈等多种经典的算法可知,改进的循环网络——注意力机制网络联合模型在核动力系统的运行预判方面表现优异。本研究所建立的运行工况预判方法可为保障核动力系统安全运行的辅助判断决策与超实时监测感知提供工程应用参考。 展开更多
关键词 核动力系统 工况判别 运行预测 神经网络
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摇摆条件下棒束通道自然循环换热特性实验研究 被引量：1
6
作者 李鑫 王爽 +3 位作者 谭思超 乔守旭 田瑞峰 程坤 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1742-1749,共8页
棒束燃料组件是浮动堆的燃料形式之一,浮动堆在运行期间受风浪等影响会发生起伏、摇摆等运动,导致系统流量、压降等热工参数发生周期性波动,影响棒束通道内流动换热特性。针对摇摆条件下自然循环系统棒束通道传热问题,开展了摇摆运动工... 棒束燃料组件是浮动堆的燃料形式之一,浮动堆在运行期间受风浪等影响会发生起伏、摇摆等运动,导致系统流量、压降等热工参数发生周期性波动,影响棒束通道内流动换热特性。针对摇摆条件下自然循环系统棒束通道传热问题,开展了摇摆运动工况下棒束通道换热特性实验研究。结果表明:摇摆运动会增强系统平均换热性能,使得平均换热系数发生周期性波动,功率越高,相对波动幅度越小;对于子通道局部换热特性,其受二次流影响较大,以通道中央为轴,摇摆运动会增强靠近摇摆轴一侧子通道内局部换热性能,降低远离摇摆轴一侧;功率越大,子通道局部换热系数波动越小。 展开更多
关键词 摇摆运动 棒束通道 自然循环 子通道 换热特性
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耐辐照型纤维过滤器过滤性能的数值模拟 被引量：1
7
作者 马耸 周艳民 +1 位作者 孙中宁 谷海峰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1848-1856,共9页
针对褶型金属纤维过滤器的过滤性能开展数值模拟研究,本文采用多孔介质模型,模拟金属纤维滤料内部复杂的堆积结构。根据纤维滤料的结构参数编写流动阻力和过滤效率计算程序,将该程序与FLUENT软件结合构成了金属纤维滤料过滤性能的数值... 针对褶型金属纤维过滤器的过滤性能开展数值模拟研究,本文采用多孔介质模型,模拟金属纤维滤料内部复杂的堆积结构。根据纤维滤料的结构参数编写流动阻力和过滤效率计算程序,将该程序与FLUENT软件结合构成了金属纤维滤料过滤性能的数值模拟方法,并用实验数据验证了所建立模拟方法的准确性。利用此方法进一步研究了在不同进口流速下,大褶宽比矩形褶过滤器的过滤性能。结果表明:亚微米颗粒在低流速下通过高效过滤器,布朗扩散和拦截占主导作用,惯性碰撞可忽略不计;流量沿褶通道分配均匀,沿程阻力及局部阻力可忽略不计,总阻力等于介质阻力;相同褶宽条件下,随着进口流速的增加,最易穿透粒径逐渐减小。 展开更多
关键词 气溶胶颗粒 金属纤维过滤器 过滤效率 流动阻力 过滤速度 过滤机制 多孔介质 数值模拟
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棒束子通道空泡份额及相界面浓度分布特性实验研究
8
作者 任佳星 王若好 +4 位作者 王方东 乔守旭 谭思超 田瑞峰 高璞珍 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期33-43,共11页
棒束通道相态分布特性对反应堆内传热传质及流动阻力具有重要影响。本文对5×5棒束通道空气水两相流开展实验研究,采用四头电导探针测量了子通道内部的空泡份额、相界面浓度、气泡直径、气泡速度等相界面参数的局部分布。结果表明,... 棒束通道相态分布特性对反应堆内传热传质及流动阻力具有重要影响。本文对5×5棒束通道空气水两相流开展实验研究,采用四头电导探针测量了子通道内部的空泡份额、相界面浓度、气泡直径、气泡速度等相界面参数的局部分布。结果表明,气泡受横向作用力的影响,在子通道内会形成两种典型分布,随液相流速升高和气相流速降低,轴峰分布逐渐转变为壁峰分布;不同类型子通道空泡分布不均匀,中心子通道受壁面影响较小,气泡数量最多,边通道和角通道几乎被液相占据;本实验工况下,现有的空泡份额和相界面浓度计算关系式预测性能良好,平均最小误差分别为±18.2%与±12.2%。 展开更多
关键词 棒束通道 子通道 两相流 电导探针 相态分布 相界面浓度
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窄矩形通道高过冷沸腾流动与传热模型分析
9
作者 刘可心 闫震 +3 位作者 徐建军 丁雷 丁铭 曹夏昕 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期374-382,共9页
为了探究高过冷沸腾条件下板状燃料元件冷却剂通道内的流动换热问题,针对窄矩形通道内的高过冷沸腾现象开展了实验研究。在0.2 MPa压力下的窄矩形通道内,对过冷度为25~50℃且质量流速为400~700 kg/(m^(2)·s)的去离子水单面加热至沸... 为了探究高过冷沸腾条件下板状燃料元件冷却剂通道内的流动换热问题,针对窄矩形通道内的高过冷沸腾现象开展了实验研究。在0.2 MPa压力下的窄矩形通道内,对过冷度为25~50℃且质量流速为400~700 kg/(m^(2)·s)的去离子水单面加热至沸腾,壁面热流密度为70~375 kW/m^(2),出口空泡份额为0.0029~0.0838。采用压差传感器和K型铠装热电偶分别获取实验段内压降数据和壁面温度数据。基于实验数据对文献中关于两相流动和沸腾换热的经验关系式进行评价,结果显示:已有的沸腾换热系数和两相摩擦压降模型对高过冷沸腾的预测能力较差。建立了适用于窄矩形通道内高过冷沸腾情况下的沸腾换热系数和两相摩擦压降预测模型,本文模型对沸腾换热系数和两相摩擦压降预测的平均绝对误差分别为12.45%和16.72%,精度优于已有模型。通过与文献中的实验数据对比进一步验证了本文模型的可靠性。 展开更多
关键词 窄矩形通道 高过冷沸腾 两相换热系数 两相摩擦压降 传热模型 分相流模型 均相流模型 实验研究
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全厂断电事故下壳内热工水力与非能动安全壳热量导出系统耦合特性实验研究 被引量：1
10
作者 李伟 初炜钰 +3 位作者 丛继东 张楠 孟兆明 孙中宁 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1096-1103,共8页
为研究全厂断电始发的严重事故下安全壳内热工水力与非能动安全壳热量导出系统的耦合特性,本文利用PANGU安全壳综合试验装置研究了全厂断电事故工况下壳内温度分布特性、氦气分布特性以及壳内流场特性,并分析了非能动安全壳热量导出系... 为研究全厂断电始发的严重事故下安全壳内热工水力与非能动安全壳热量导出系统的耦合特性,本文利用PANGU安全壳综合试验装置研究了全厂断电事故工况下壳内温度分布特性、氦气分布特性以及壳内流场特性,并分析了非能动安全壳热量导出系统在安全壳与非能动安全壳热量导出系统耦合的复杂热工水力环境下的工作状态。结果表明:在全厂断电事故工况下,非能动安全壳热量导出系统具有足够的排热能力,能够保证安全壳的压力峰值小于设计值,且具有足够的安全裕量。随着事故进程的发展,壳内温度分布逐渐趋于均匀。氦气受到壳内内部环流的作用以及浓度扩散的影响,其分布不均匀性在氦气停止输入后逐渐降低。 展开更多
关键词 全厂断电事故 安全壳 非能动安全壳热量导出系统 耦合特性 热工水力特性 实验装置 氦气分布 壳内流场
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管内蒸汽冷凝过程关键热力学参数分布特征
11
作者 王昱乾 王卫良 曹夏昕 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第6期2274-2284,I0020,共12页
受限于管道尺寸、液膜易受损以及测点大小等多方面因素,当前管内冷凝实验研究可获取数据的密度较低,周向测点数不足以支撑周向分布特征的建立。为此,该文在周向和轴向2个方向上完成凝结液流动及冷凝相变的控制方程组的推导,利用编程建... 受限于管道尺寸、液膜易受损以及测点大小等多方面因素,当前管内冷凝实验研究可获取数据的密度较低,周向测点数不足以支撑周向分布特征的建立。为此,该文在周向和轴向2个方向上完成凝结液流动及冷凝相变的控制方程组的推导,利用编程建立管内蒸汽冷凝现象关键热力学参数多维分布特征的数学求解模型,并通过与实验数据和经验公式的对比验证模型的可靠性。基于计算结果完善冷凝过程中关键热力学参数的多维分布特性,分析倾斜角度和相间剪切力等因素对管内蒸汽冷凝过程计算的影响。结果表明:对于非竖直状态下圆管内蒸汽凝结换热而言,液膜区域的蒸汽凝结量在总凝结量中的占比始终保持在99%以上,因此在计算中可以忽略液池区域的蒸汽凝结;对于倾斜角度小于等于15°的工况,液池区域的凝结液流量在总质量流量中的占比在除入口段外均保持在97%以上,可以在限定条件下将液池区域假设为凝结液流动区域。该文研究结果可为简化管内蒸汽凝结换热计算问题提供一定依据和思路。 展开更多
关键词 凝结换热 传热传质 数学求解 剪切力 周向分布
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高温气冷堆板翅式回热器一维可压缩流动算法
12
作者 白一帆 丁铭 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期675-682,709,共9页
为了计算高温气冷堆氦气透平直接循环中板翅式回热器的动态响应过程,本文建立了板翅式回热器的一维可压缩流动模型。采用混合半隐式算法对控制方程进行离散,并提出使用解耦法和半耦合法对流体域和壁面耦合的温度方程进行求解。根据以上... 为了计算高温气冷堆氦气透平直接循环中板翅式回热器的动态响应过程,本文建立了板翅式回热器的一维可压缩流动模型。采用混合半隐式算法对控制方程进行离散,并提出使用解耦法和半耦合法对流体域和壁面耦合的温度方程进行求解。根据以上2种方法计算回热器入口温度阶跃上升算例的结果分析,并模拟分析了回热器在温度、流量、压力和温度-流量复合阶跃扰动下的瞬态变化过程。结果表明:解耦法相对于半耦合法拥有更快的求解速度,且更适于板翅式回热器在直接氦气透平循环回路系统的整体计算。本文方法可模拟板翅式回热器在简单扰动下的温度响应过程,并捕捉不可压缩模型无法计算的压力响应和流量响应,可以用于板翅式回热器在循环系统中的动态性能分析。 展开更多
关键词 高温气冷堆 直接循环 板翅式回热器 动态响应 一维可压缩流动模型 混合半隐式算法 数值计算 计算流体力学
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螺旋管外空气-蒸汽冷凝强化传热实验研究 被引量：2
13
作者 李文涛 边浩志 +3 位作者 代丽红 周书航 吴桐雨 丁铭 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1208-1213,共6页
管外含空气蒸汽冷凝是非能动安全壳热量导出系统工作的重要环节,为了提高系统的传热效率需要对空气-蒸汽冷凝强化传热进行研究。本文在压力0.2~1.3 MPa,壁面过冷度50~120℃,对管外径为19、25、38 mm的螺旋管外含空气蒸汽冷凝进行了实验... 管外含空气蒸汽冷凝是非能动安全壳热量导出系统工作的重要环节,为了提高系统的传热效率需要对空气-蒸汽冷凝强化传热进行研究。本文在压力0.2~1.3 MPa,壁面过冷度50~120℃,对管外径为19、25、38 mm的螺旋管外含空气蒸汽冷凝进行了实验研究。实验结果表明:螺旋管管径越小,换热系数越大,19 mm管的换热效果可达38 mm管的1.55倍;与竖直管相比,螺旋管强化换热效果受压力影响较大,压力越高,强化换热效果越好,0.2 MPa时换热系数较竖直管低3%左右,而1.3 MPa时比竖直管可强化65%左右。螺旋管有较好的强化换热效果,可对非能动安全壳热量导出系统的优化设计提供支持。 展开更多
关键词 含空气蒸汽冷凝 冷凝 螺旋管 强化传热 非能动安全壳热量导出系统 传热 实验 安全壳
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蒸汽发生器二次侧传热管流体动力学与冲蚀的协同效应 被引量：2
14
作者 王伟兵 程坤 +4 位作者 王晟楠 王博 祝嘉鸿 张萌 田瑞峰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期915-920,共6页
为了揭示了流体流动效应对SG传热管的冲蚀机理,本文通过对带有梅花形支撑板的蒸汽发生器传热管进行数值模拟。利用COMSOL Multiphysics软件中的CFD和DNV冲蚀模型对带有梅花形支撑板的SG二次侧传热管水动力效应对传热管的冲蚀影响数值模... 为了揭示了流体流动效应对SG传热管的冲蚀机理,本文通过对带有梅花形支撑板的蒸汽发生器传热管进行数值模拟。利用COMSOL Multiphysics软件中的CFD和DNV冲蚀模型对带有梅花形支撑板的SG二次侧传热管水动力效应对传热管的冲蚀影响数值模拟,分析了流体及携带的固体颗粒流经带有梅花形支撑板时对传热管的影响。结果显示:流体流经支撑板后形成漩涡,并且由漩涡引导流体流向管壁运动,造成传热管壁面应力值急剧上升,并有冲蚀发生,导致传热管的局部损伤;流体流经支撑板后固体颗粒对管壁造成的冲蚀与流体动力学具有协同效应。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 冲蚀 海水泄露 传热管 数值模拟 支撑板 流体动力学 传热管
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5×5棒束通道局部阻塞流场实验研究 被引量：2
15
作者 于晓勇 祁沛垚 +3 位作者 乔守旭 王啸宇 邓坚 谭思超 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1976-1983,共8页
棒束燃料元件受辐照发生肿胀或弯曲变形易导致局部阻塞事故,可能造成局部冷却剂蒸干,严重威胁燃料包壳的完整性。因此有必要针对局部阻塞条件下棒束通道内的流场及阻力特性进行研究。本实验采用粒子图像测速(PIV)技术对局部阻塞条件下5&... 棒束燃料元件受辐照发生肿胀或弯曲变形易导致局部阻塞事故,可能造成局部冷却剂蒸干,严重威胁燃料包壳的完整性。因此有必要针对局部阻塞条件下棒束通道内的流场及阻力特性进行研究。本实验采用粒子图像测速(PIV)技术对局部阻塞条件下5×5棒束通道的流场特性进行了可视化测量,获得了不同类型子通道(边、角、中心子通道)在阻塞条件下的流场及压力数据。结果表明,漩涡在阻塞物两侧壁面生成,沿壁面增大到一定程度后脱落,并在下游形成回流区。随着阻塞率的增大,漩涡的尺寸及影响范围不断增大;随着雷诺数的增大,漩涡从阻塞物附近不断向下游扩散。流道内局部阻力系数随阻塞率的增大呈非线性增加趋势。 展开更多
关键词 粒子图像测速 棒束通道 阻塞 流场特性 漩涡
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几何结构对S-CO_(2)离心压缩机热力学性能影响分析 被引量：1
16
作者 赵富龙 田游游 +2 位作者 田瑞峰 胡朝营 刘凯 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2112-2118,共7页
离心压缩机是超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环中的核心部件,其内部结构与流动换热机理复杂,为了研究多种结构对S-CO_(2)离心压缩机性能影响,本文针对某兆瓦级S-CO_(2)离心压缩机进行了一维和三维数值方法模拟。基于该模型采取线性... 离心压缩机是超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环中的核心部件,其内部结构与流动换热机理复杂,为了研究多种结构对S-CO_(2)离心压缩机性能影响,本文针对某兆瓦级S-CO_(2)离心压缩机进行了一维和三维数值方法模拟。基于该模型采取线性加权和法对压缩机5种不同结构参数变化引起的热力学性能进行了量化研究。结果表明:叶片后弯角和无叶扩压器长度对离心压缩机性能的影响最大,其次是叶片数、分流叶片长度和叶顶间隙;增加叶片数可提高叶轮做功能力和压比,但增加过多会降低效率;0.25~0.75 mm内,随着叶顶间隙增加,离心压缩机的压比和效率降低,最佳分流叶片长度系数为0.74。本文研究结果可为后续S-CO_(2)布雷顿循环系统中离心压缩机设计提供参考。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 离心压缩机 线性加权和法 几何敏感性 热力学性能 几何结构 布雷顿循环 流动换热
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海洋条件下安注水箱晃荡特性实验研究 被引量：1
17
作者 魏天一 张彪 +2 位作者 谭思超 李东阳 李忠意 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期84-93,共10页
浮动核电站的安注水箱等储液设备受运动条件影响会发生晃荡。晃荡将干扰液位信号等关键参数测量,且引入抨击载荷,不利于设备运行维护。本文依托六自由度平台开展运动实验,通过多方位布置压力传感器采集不同条件下的压力波动信号,并结合... 浮动核电站的安注水箱等储液设备受运动条件影响会发生晃荡。晃荡将干扰液位信号等关键参数测量,且引入抨击载荷,不利于设备运行维护。本文依托六自由度平台开展运动实验,通过多方位布置压力传感器采集不同条件下的压力波动信号,并结合高速相机和染色介质辨别自由液面且记录瞬时晃荡过程。结果表明,摇摆运动下测点的压力波动规律与运动激励匹配,且自由液面呈平面驻波或局部水跃形式;水平晃动会诱发多类非线性液面晃荡形式,通过时频域分析可知测点压力波动由固有频率、激励频率及其倍频支配,特定条件下存在失稳过程和混沌区间,液面的抨击破碎和随机旋转多发生在共振频率附近;耦合运动下测点压力波动受各单自由度运动规律及其耦合形式影响。本研究可对安注水箱等储液设备晃荡研究提供直观的分析依据,并可为结构改进和防晃优化提供一定参考。 展开更多
关键词 安注水箱 液体晃荡 海洋条件 压力测量 可视化 非平面波
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非能动安全壳热量导出系统热交换器不同安装方案的换热性能研究
18
作者 杨理烽 薛卫光 +2 位作者 孟兆明 丁铭 孙中宁 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1118-1123,共6页
为探究不同非能动安全壳热量导出系统热交换器安装方案对“华龙一号”安全壳热工特性的影响,本文通过MAAP等分析程序分析了事故后安全壳内不同高度上的气体和温度分布,并通过大比例安全壳模拟体开展了典型事故后安全壳热工水力试验研究... 为探究不同非能动安全壳热量导出系统热交换器安装方案对“华龙一号”安全壳热工特性的影响,本文通过MAAP等分析程序分析了事故后安全壳内不同高度上的气体和温度分布,并通过大比例安全壳模拟体开展了典型事故后安全壳热工水力试验研究,为理论研究提供了验证。结果表明:3个位置的换热器都能满足设计需求,但较低位置的热交换器具有更好的换热性能。本文可为未来不同非能动安全壳热量导出系统热交换器布置方案的工程实际应用提供设计依据。 展开更多
关键词 “华龙一号” 非能动安全壳热量导出系统热交换器 安装方案 传热 排热功率 温度分布
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矩形通道速度边界层可视化实验研究 被引量：1
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作者 张永豪 于晓勇 +2 位作者 刘卢果 乔守旭 谭思超 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期503-513,共11页
板状燃料组件结构紧凑、冷却剂通道狭窄,其边界层流场特性是决定矩形通道与常规通道内单相流动和传热特性存在差异的重要因素。本文采用粒子图像测速(PIV)技术,对间隙为2 mm和3 mm的矩形通道的速度边界层进行了可视化实验研究,分析了矩... 板状燃料组件结构紧凑、冷却剂通道狭窄,其边界层流场特性是决定矩形通道与常规通道内单相流动和传热特性存在差异的重要因素。本文采用粒子图像测速(PIV)技术,对间隙为2 mm和3 mm的矩形通道的速度边界层进行了可视化实验研究,分析了矩形通道边界层内速度分布、雷诺切应力等流场特性,探究了通道间隙对边界层的影响规律。实验结果表明,矩形通道的湍流边界层无量纲速度分布符合Spalding公式,在距离窄边壁面0.2~0.3 mm范围内存在雷诺切应力峰值区,随着雷诺数的增加,速度边界层的黏性底层逐渐减薄,对数律层占比增大,雷诺切应力峰值区向壁面方向靠近。减小矩形通道间隙,将会限制近壁面速度剖面的发展,使得近壁面速度梯度增大,湍流强度减小。 展开更多
关键词 矩形通道 速度边界层 PIV Spalding公式 雷诺切应力
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圆管内氦氙混合气体与超临界二氧化碳换热特性对比分析 被引量：2
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作者 宁可为 刘凯 +4 位作者 孙汝雷 赵富龙 游尔胜 余霖 谭思超 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期450-458,共9页
小型化、高紧凑反应堆系统是陆上多用途能源供给的研究重点,直接热-动循环下的能量转换对冷却剂工质选型提出极高要求。为了明确氦氙混合气体、超临界二氧化碳的工质适用性,本文采用数值模拟方法,对二者在圆管内的换热特性进行计算,对比... 小型化、高紧凑反应堆系统是陆上多用途能源供给的研究重点,直接热-动循环下的能量转换对冷却剂工质选型提出极高要求。为了明确氦氙混合气体、超临界二氧化碳的工质适用性,本文采用数值模拟方法,对二者在圆管内的换热特性进行计算,对比了2种冷却剂的物性,分析了不同加热功率、入口速度、入口温度对冷却剂换热系数的影响,拟合提出了2种冷却剂工质圆管内换热的经验模型。研究结果表明:反应堆在加热功率超过100 kW/m~2、入口流速大于10 m/s下,对流换热系数较大;氦氙混合气体入口温度在1 000~1 200 K、超临界二氧化碳在入口温度550~600 K附近时,对流换热系数存在极大值;在高雷诺数区(Re>10~4),2冷却剂的修正关系式与计算值吻合良好。本文计算能够为新型反应堆开发提供数据及模型基础。 展开更多
关键词 小型反应堆 氦氙混合气体 超临界二氧化碳 圆管通道 数值模拟 模型修正 换热特性 安全特性
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