一、先进堆非能动余热排出系统冷热芯位差阈值研究（论文文献综述）
赵亚楠[1]（2020）在《一体化反应堆微沸腾自然循环运行特性研究》文中研究表明微沸腾自然循环是一种有效提升反应堆自然循环能力的技术手段,已应用于国内外低温供热堆、动力堆和非能动安全系统的设计和实践中。微沸腾自然循环反应堆中,冷却剂在堆芯出口被加热至接近饱和温度,通过欠热沸腾产生少量蒸汽。进入上升段后由于静压下降出现持续的闪蒸沸腾,进一步提升了冷却剂空泡份额。汽、液相间巨大的密度差提供了额外的自然循环驱动力,使反应堆可以实现全功率范围的自然循环运行。微沸腾自然循环技术能显着简化反应堆结构,提高反应堆的固有安全性。但目前,针对微沸腾自然循环技术及基于该技术的微沸腾自然循环一体化反应堆的运行特性研究仍显不足。微沸腾自然循环技术可塑性强的特点,在拓展了微沸腾自然循环一体化反应堆应用形式的同时,也造成了研究结果的对象依赖度高、通用性差的问题,无法形成对微沸腾自然循环一体化反应堆的热工水力特性及安全特性的统一认识。随着固有安全性理念的不断深化和对高性能一体化反应堆的迫切需求,亟需针对一体化反应堆的微沸腾自然循环运行特性开展深入研究,充分掌握微沸腾自然循环技术及其特有的自稳压机制对反应堆热工水力特性、稳定性及安全性等方面的影响规律。本文以微沸腾自然循环一体化反应堆IP100为工程背景和研究对象,从反应堆结构和运行热工状态等方面阐述了微沸腾自然循环的实现方式,重点介绍了微沸腾自然循环技术、自稳压机制、核热耦合反应性反馈机制、冷却剂流量的负荷跟踪特性、内置式控制棒驱动机构等关键技术的技术特点和运行原理。采用热平衡分析法从微沸腾自然循环、自稳压机制、冷却剂的质量流速限制及闪蒸起始点位置等方面得出了微沸腾自然循环一体化反应堆热工水力特性的影响规律。基于微沸腾自然循环一体化反应堆中存在的温度-压力联调联控机制和一、二回路匹配特性,合并了堆芯冷却剂温度控制和反应堆压力控制,提出了一回路压力恒定和蒸汽发生器蒸汽压力恒定的双恒定运行方案,完成了包括堆芯功率控制、给水流量控制和反应堆压力安全控制在内的IP100反应堆控制系统设计。为细致剖析一体化反应堆的微沸腾自然循环运行特性的细节特征和技术特点,并论证所提出的运行方案和控制策略的效能,本文利用RELAP5/MOD4.0程序建立了IP100反应堆仿真模型。研究了微沸腾自然循环一体化反应堆的稳态运行特性,揭示了微沸腾自然循环一体化反应堆关键部位的流动换热规律和不同负荷下的主要参数变化。利用甩负荷工况和阶跃降负荷工况测试了IP100反应堆的瞬态运行特性,分析了反应堆控制系统和自稳自调机制对提高反应堆瞬态工况机动性的作用。针对低负荷工况下蒸汽发生器出现的流动不稳定性现象,提出并验证了蒸汽发生器分组运行和反应堆滑压运行等运行方案优化设计,有效拓展了IP100反应堆的稳定运行负荷区间。针对微沸腾自然循环系统中存在的两相流动不稳定性问题,建立了相应的仿真模型,研究了微沸腾自然循环系统中存在的闪蒸诱发的流动不稳定性现象。研究中发现了间歇振荡、复合振荡、正弦振荡等三种流动不稳定性状态。通过分析振荡现象的演化机理,将这三种流量振荡现象归结于上升段闪蒸和加热段沸腾共同作用的结果。通过特征参数的直接分析和与其他现象近似、机制不同的流动不稳定性现象进行特征参数比较,最终将闪蒸诱发的流动不稳定性现象归类为第一类密度波振荡。开展了流动不稳定性边界的参数敏感性分析,并根据得出的规律提出了对反应堆稳定运行及启停方案方面的建议。在反应堆安全特性分析中,选取了汽腔小破口失水事故、给水丧失事故和主蒸汽管道破损事故等三个有代表性的事故,重点分析非能动安全系统和反应堆的自稳自调能力在缓解事故后果、保障反应堆安全等方面的作用。着重考察了偏保守假设条件下各事故工况对反应堆热工安全准则不同方面的考验,证明了IP100反应堆在各项非能动技术协同作用下具备优秀的安全特性。本文的研究成果较为系统地揭示了一体化反应堆微沸腾自然循环运行特性,重点论证了微沸腾自然循环一体化反应堆的可行性和技术特点,为全自然循环一体化反应堆的设计提供了一种可行的技术方案。本文得出的结论能为微沸腾自然循环一体化反应堆的设计和应用提供坚实的理论依据和技术支持。
王晨阳[2]（2020）在《船用非能动余热排出系统可靠性分析方法研究》文中进行了进一步梳理船用核动力装置的固有安全性是评价其性能的重要指标。复杂的海洋运动会引入非稳态力场,改变非能动安全系统的热工水力特性,使系统偏离预期运行状态。量化非能动安全系统可靠性有助于提高公众的接受程度,是将非能动系统广泛应用于船用核动力装置中的重要环节。本文主要针对现有研究中的不足,展开了适用于船用核动力非能动安全系统可靠性分析方法研究。本文开发了适用于海洋条件下非能动安全系统可靠性分析的热工水力程序,并通过与参考值比对验证了程序的适用性;在程序中增加不确定性分析功能,为进一步开展可靠性分析奠定基础。在不同海洋条件下,对船用一体化压水堆IP200非能动余热排出系统展开运行特性分析。结果指出倾斜条件会使左、右两侧环路流量分布不均,流量偏移值随倾斜角度增加而增大。堆芯自然循环流量有所降低,冷却剂温度有明显的上升。摇摆运动的振幅越大或周期越小,环路自然循环流量波动越大,由于环路的抵消作用,堆芯冷却剂流量波动幅度较小,且波动周期为摇摆周期的一半。当摇摆运动较为剧烈时,堆芯冷却剂时均流量有所下降,冷却剂温度升高,摇摆运动会使非能动余热排出系统的流量高频率振荡。起伏条件下,冷却剂流量与非能动余热排出系统流量均出现与起伏周期相同的流量波动。堆芯总流量的振幅接近于各环路振幅之和。在较大的起伏幅度和周期下,系统流量波动增大,起伏振幅比起伏周期的影响更加明显。为了解决现有非能动安全系统可靠性分析方法中计算成本过高,精度不够等缺点,本文以Kriging模型为基础展开高精度代理模型研究。计算结果表明:采用粒子群优化算法代替传统Kriging模型常用的模式搜索法,能够有效降低超参数求解过程中对初始点的依赖性,多点并行的方式有效避免了陷入局部最优的可能,粒子群优化求解超参数能够提高模型的鲁棒性。基于多项式混沌展开作为趋势函数的Kriging模型,能够发挥多项式混沌展开的全局逼近能力强的特点,显着提高Kriging模型的全局近似能力,进一步地改善了Kriging模型的精度。为了进一步提高非能动系统可靠性分析的效率,基于方差缩减的思想展开先进抽样策略研究。根据候选样本池内学习函数值确定添加到试验设计中的新样本点,并以此更新Kriging模型。在此基础上,改进基于元模型的重要度抽样法,使用自适应Kriging模型代替真实函数求解重要样本集内的指示函数值,以此减少真实数值计算程序的调用次数。结果显示自适应Kriging模型通过U函数值确定最优试验点,能够有效地将抽样点转移至预测不确定性较大的区域以及极限状态函数附近,能够更策略性地选取样本,从而提高计算效率。基于自适应Kriging模型改进后的元模型重要抽样法解决了重要度抽样法无法分析多失效区域问题的不足,同时避免了传统元模型重要抽样方法中求解修正因子时需要反复调用真实数值分析程序的缺陷,通过迭代完善策略使构建的重要抽样概率密度函数趋近于最优,能够充分识别不同失效区域的同时提高失效样本点的数目,显着地减少了计算成本。改进后的算法对于小失效概率问题、多失效区域问题以及高维问题都具有良好的适用性。对海洋条件下IP200的非能动余热排出系统展开可靠性分析。使用改进后的元模型抽样算法进行功能失效概率计算。结合代理模型技术与全局敏感性分析方法对系统关键参数进行敏感性分析,识别影响系统功能的关键参数。并将物理过程失效整合到概率安全分析模型中。改进后的元抽样算法能显着地减少RELAP5程序的调用次数。通过将Kriging模型与Sobol方法结合的全局敏感性分析,解决了局部敏感性分析无法考虑参数间交互作用影响的不足,同时避免了全局敏感性分析方法计算量庞大的不足。结果显示海洋条件对非能动余热排出系统功能失效具有重要影响,倾斜角度、摇摆振幅以及运动周期对非能动系统功能具有显着影响。概率安全安全分析结果表明非能动系统功能失效对系统可靠性起主导作用,止回阀失效与换热器堵塞也对系统可靠性具有较大影响。本文中所提出的船用非能动安全系统可靠性分析方法,考虑了海洋条件不确定性因素对船用核动力装置的影响,填补了船用核动力非能动系统可靠性分析领域的空白。解决了传统分析方法分析效率低、精度不足等缺陷。对于提高核动力装置的安全、可靠性以及非能动安全系统广泛应用于船用核动力装置具有重要的意义。
任董国[3]（2020）在《基于整体性效应实验的余热排出系统失效事故研究》文中研究指明余热排出系统（RHRS）作为先进核能系统的专设安全设施之一,其在冷停堆工况下失效所导致的核安全事故将会引发一系列非常严重的后果,甚至带来堆芯熔化的风险。目前国际上对于在运行核电机组冷停堆工况下RHRS丧失事故进程中系统热工水力现象的研究比较缺乏。此外,由于开展该事故工况相关的实验研究比较少且需要消耗很大的成本,因此验证系统程序针对该事故的模拟准确性和适用性十分必要。针对上述研究现状,本论文基于德国整体性效应实验装置PKL-III开展的冷停堆状态3/4–Loop-Operation工况下RHRS失效事故实验,采用RELAP5程序对该事故开展了模拟计算研究,进行了计算结果与实验结果的对比以及与ATHLET程序计算结果的对比,验证了该程序在该事故工况下的模拟适用性及准确性,可以为后续采用该程序进行仿真安全分析以及将程序应用到更广泛堆型的RHRS丧失事故研究中提供理论指导;深入分析了事故进程中的关键热工水力现象,如蒸汽发生器一次侧蒸汽冷凝回流对堆芯余热排出进程的影响等,并对事故发生后堆芯裸露的时刻、应急堆芯注入启动时刻、安注水量等一系列重要动作序列参数进行了定量计算分析,评估了RHRS丧失后两种紧急堆芯安注措施对事故的缓解能力。该工作可以为压水堆核电站相关系统设备的安全改进、紧急事故条件下操作人员应急措施规范的制定、数值模拟计算程序预测能力的提升提供必要的参考。
王严冬,陈永东,吴晓红,于改革[4]（2019）在《钠冷堆非能动余热排出系统建模研究》文中提出非能动余热排出系统是核电站堆芯安全性的重要保障,为优化钠冷堆余热排出系统的热工设计方法,明确环境温度及空气冷却器结构变化对余热排出系统的影响。在考虑拔风烟囱自然循环影响的情况下建立完整的钠冷堆非能动传热模型,得到通用的余热排出系统通风量方程,并基于流动平衡和能量平衡对一定设计传热量的余热排出系统进行流程优化并分析环境温度、烟囱高度及翅高变化对系统热力参数的影响规律。结果显示,系统的总驱动压和总传热系数随着环境温度升高逐渐减小,且环境温度对驱动压力的影响更为明显;拔风烟囱高度增加,系统总驱动压和总传热系数均增大,且增大趋势不断变缓,存在设计最优值;翅片管翅片高度减小,系统总传热系数及单位压降传热系数大幅增加,对系统的传热性能影响明显。
侯祯[5]（2018）在《熔盐—空气热交换器风冷通道内空气自然循环的流体力学分析》文中指出中国科学院上海应用物理研究所设计建造了硝酸盐自然循环实验回路（Nitrate Natural Circulation Loop,NNCL）,用于研究和解决非能动余排系统利用自然循环排出热量时可能遇到的问题,为熔盐堆的余热排出系统设计、运行和自动控制提供实验依据。NNCL通过熔盐自然循环和风冷通道内的空气自然对流将热量排至大气。研究熔盐—空气热交换器风冷通道内的流场特性,可以深入了解NNCL自然循环的建立过程及循环建立之后的内部流场温度场分布。本文采用CFD数值模拟方法对NNCL熔盐-空气热交换器的风冷通道内的空气和熔盐流动压降、速度场和温度场分布进行研究,分析不同时刻风冷通道及熔盐—空气热交换器内的流场特性。研究结果给出了风门不同开启程度条件下,风冷通道内空气和熔盐的温度和速度分布及变化规律。上述结果表明,NNCL的空气流道在风门开启后,可以很好的形成空气自然循环,并使换热器形成熔盐自然循环,带走热量。本研究同时对风冷通道进行了光纤测温实验,与数值模拟结果相互印证。设计了风冷通道入口的喷嘴结构。模拟结果表明新的结构能有效提高入口空气速度,产生空气自然循环,使换热功率提高28.2%。
周冬冬,纪献兵,李红传,徐进良[6]（2017）在《非能动冷凝传热的方法及其进展》文中研究表明通过调研文献,阐述非能动冷凝技术在核电站上的应用发展情况,分析目前非能动系统的原理,介绍国内外核电站非能动冷凝技术中非能动余热排出和非能动安全壳冷却技术及其研究现状;总结进一步提高非能动换热系统传热性能及其安全性能的方法,以期对核电站非能动换热系统的未来发展提供帮助。
庞勃[7]（2016）在《非能动余热排出系统实时仿真与运行特性研究》文中研究表明非能动安全技术从第三代核电技术开始得到使用,目前广泛应用于在建以及筹建中的核电站,其不依赖外界动力源以及减少操纵员在事故工况操作的特点,提高了核电站的可靠性和安全性。非能动余热排出系统是非能动安全技术中的重要组成部分,其功能是在没有外界动力的情况下利用反应堆中流体的密度差和高度差建立自然循环,带走堆芯热量,避免堆芯由于温度过高发生损毁。本文以连接在中间回路的非能动余热排出系统为研究对象,在系统的结构特性以及物理规律的基础上,利用Fortran科学计算语言编写了非能动余热排出热交换器的数学模型,并且与实时热工水力工程分析计算程序THEATRe编写的中间回路相连,联调之后的程序在实时仿真平台SimExec上进行仿真计算。结果表明:建立的非能动余热排出系统能够达到实时仿真的要求。在100%和50%额定工况下发生全厂断电事故后,一回路、中间回路和三回路的流量以及堆芯、主换热器进出口温度、非能动余热排出热交换器的进出口温度的变化趋势与理论分析相符。非能动排出系统的载热能力满足要求,该系统能够在事故工况下,带走堆芯显热和衰变热,保护反应堆的安全。在非能动余热排出系统意外启动的事故工况下,反应堆会变化到一个功率比100%额定工况高的状态。在此过程中,各回路参数变化均在反应堆设计值的范围内,反应堆处于安全状态。
文静[8]（2016）在《海洋条件下非能动余热排出系统运行特性研究》文中研究表明非能动余热排出系统因其固有安全性高而广泛应用于核动力装置中,然而对于航行的船舶而言,由于海洋条件引入的运动会对船用反应堆及其非能动安全系统的运行造成潜在的影响,因此,开展海洋条件下非能动安全系统运行特性的相关研究具有重要意义。本文针对船用核动力装置非能动余热排出系统在海洋条件下的运行特性进行了仿真研究。本文对船舶运动条件进行了数学描述,通过介绍非惯性系下的动量方程,引入海洋条件下流体质量力及附加惯性力的概念。基于海洋条件下流体的受力分析,建立了适用于任意非惯性坐标系原点位置、能够描述任意船体运动形式的流体的质量力与附加惯性力的通用计算模型。针对在船舶核动力装置一回路侧、二回路侧分别布置非能动余热排处换热器的情况,基于基本热工水力模型,结合运动条件,建立能够描述海洋条件下船舶核动力装置一、二次侧非能动余热排出系统的数学物理模型。通过选取合适的数值算法,基于MATLAB平台,开发了海洋条件下非能动余热排出系统热工水力分析程序。对一、二侧非能动余热排出系统在海洋条件下的运行特性进行了计算分析,研究了两种布置形式在海洋运动条件下的适应性,计算结果表明:对一次侧非能动余热排出系统来说,横摇及纵摇运动会引起回路冷热源有效高度差的改变并引入了附加惯性力,导致系统平均流量减小,造成流量及水温的周期性波动;增大运动幅值或减少运动周期均会导致非能动系统及堆芯流量的进一步减小。在剧烈横摇工况下,由于引入的附加惯性力过大,导致非能动系统不能正常启动,严重影响堆芯余热排出。船舶的艏摇及直线运动仅会引入附加惯性力而不改变回路冷热源有效高度差,对非能动系统及堆芯余热排出能力的影响有限;垂荡条件下,环路流量波动在堆芯处叠加,堆芯流量波动增大。对二次侧非能动余热排出系统来说,倾斜运动造成了系统冷热源高差改变,导致非能动系统自然循环流量的变化。在纵摇条件下,系统能够正常启动运行并安全导出堆芯余热,海洋条件对系统的运行影响较小;随着运动幅值的增大或运动周期的减小,海洋条件的影响程度增加。在横摇、艏摇及纵荡运动时,系统冷热源高差不变,运动引入的附加压降较小,对系统运行的影响程度有限。在本文的计算工况中,与一次侧非能动余热排出系统运行特性相比,二次侧非能动余排系统在海洋条件下的适应性较好。因此,在实际船舶系统设计中,建议根据具体海况及船舶运动形式的最大幅值与最小周期,选择海洋条件影响程度最小的二次侧非能动余排系统布置方案。
袁潇[9]（2014）在《非能动余热排出系统设计与仿真研究》文中进行了进一步梳理核动力装置发生全船/厂断电事故后,需要采取应急冷却措施将堆芯余热排出,非能动余热排出系统依靠本身的自然循环特性,能够在丧失外部电力的情况下,提供对堆芯的冷却,保证反应堆的安全。本文提出了几种不同形式的非能动余热排出系统（PRHRS）方案:海水冷却方案、冷却水箱方案、空气冷却方案以及缓冲水箱方案。这些方案各有优势,能够满足不同型式的核动力装置在不同条件下的堆芯冷却要求。基于自然循环系统特性对PRHRS进行设计计算,从而确定了不同方案中换热器结构及系统主要尺寸。在此基础上使用RELAP5程序对断电事故下反应堆停堆后PRHRS投入运行的过程进行仿真,反应堆热工水力动态特性结果表明,不同方案中PRHRS均可通过自然循环排出堆芯余热,保证堆芯安全。最后,分析了各个方案中对系统特性影响较大的设计参数,分析结果表明:各设计参数值越大,越有利于自然循环的建立,PRHRS换热能力越强,但过大的设计参数会导致系统各运行参数变化过快,不利于系统的稳定及设备安全。本论文所设计的PRHRS均能够在事故工况下带出反应堆衰变热和一回路显热,从而保证堆芯安全,不同的PRHRS能够满足不同型式的核动力装置在不同运行条件下的要求;本文的研究结果可以为非能动安全系统在核动力装置上的应用提供一定的参考。
周涛,李精精,汝小龙,盛程,陈娟,黄彦平,肖泽军[10]（2013）在《核电机组非能动技术的应用及其发展》文中提出非能动技术日益成为先进核电设计及安全保障的重要标志。通过辨识非能动与广义非能动的概念,指出其特征及关联性,明确非能动与能动概念的辩证统一。将非能动技术划分为12种类型:自然循环类;重力作用类;惯性作用类;温差传递类;材料效应类;体积变化类;虹吸效应类;密度锁类;负反馈类;压力作用类;逆止阀类;氢气复合（点火）器类等。划分了非能动技术历史包括诞生阶段,辅助阶段和壮大阶段。明确非能动技术发展的螺旋式上升和波浪式前进的特点。明晰了广义非能动概念使用可能带来的误区;非能动技术是完全可靠地误区;非能动技术完全优于能动技术的误区。提出非能动技术未来发展方向是:可靠性问题是首要问题;积极明确其机理及实现问题;要从交叉、种类和增强非能动技术功能上下功夫;要注意研究非能动条件下的安全文化。指出:非能动技术的发展是能源工业发展的必要条件,要积极创新非能动技术,并正确应用非能动技术所带来的工业技术发展与革新,联合应用能动技术与非能动技术是系统安全可靠高效运行的基本保障。
二、先进堆非能动余热排出系统冷热芯位差阈值研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、先进堆非能动余热排出系统冷热芯位差阈值研究（论文提纲范文）
（1）一体化反应堆微沸腾自然循环运行特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 一体化反应堆发展方向 |
| 1.2.2 微沸腾自然循环技术在一体化反应堆中的应用 |
| 1.2.3 微沸腾自然循环一体化反应堆热工水力研究现状 |
| 1.2.4 闪蒸诱发的流动不稳定性研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 微沸腾自然循环的运行机理及实现方式 |
| 2.1 IP100反应堆简介 |
| 2.1.1 IP100反应堆设计 |
| 2.1.2 IP100反应堆堆芯设计 |
| 2.2 微沸腾自然循环的关键技术及运行机制 |
| 2.2.1 微沸腾自然循环 |
| 2.2.2 自稳压技术 |
| 2.2.3 核热耦合反应性反馈 |
| 2.2.4 冷却剂流量的负荷跟踪特性 |
| 2.2.5 内置式控制棒驱动机构 |
| 2.3 微沸腾自然循环一体化反应堆的热工水力特性 |
| 2.3.1 自然循环能力的评估 |
| 2.3.2 自稳压机制对堆芯温度的影响 |
| 2.3.3 冷却剂质量流速的限制 |
| 2.3.4 闪蒸起始点 |
| 2.4 微沸腾自然循环一体化反应堆的运行方案及控制策略 |
| 2.4.1 运行方案 |
| 2.4.2 控制方法 |
| 2.4.3 反应堆控制系统初步设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 一体化反应堆微沸腾自然循环运行特性分析 |
| 3.1 RELAP5仿真模型 |
| 3.1.1 RELAP5程序的基本模型 |
| 3.1.2 相间传热-传质模型 |
| 3.1.3 RELAP5中的模型选项及限值处理 |
| 3.1.4 IP100反应堆仿真模型 |
| 3.1.5 仿真模型验证 |
| 3.2 稳态运行特性分析 |
| 3.2.1 堆芯特性 |
| 3.2.2 直流蒸汽发生器特性 |
| 3.2.3 微沸腾自然循环特性 |
| 3.2.4 IP100反应堆的负荷特性 |
| 3.3 瞬态特性分析 |
| 3.3.1 甩负荷工况 |
| 3.3.2 设计参数对瞬态特性的影响 |
| 3.3.3 阶跃降负荷工况 |
| 3.4 运行方案的优化 |
| 3.4.1 OTSG分组运行方案 |
| 3.4.2 反应堆滑压运行方案 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 闪蒸诱发的流动不稳定性研究 |
| 4.1 研究模型及验证 |
| 4.1.1 实验装置介绍 |
| 4.1.2 RELAP5建模方案 |
| 4.1.3 RELAP5模型验证 |
| 4.2 闪蒸诱发的流动不稳定性现象及演化机理 |
| 4.2.1 不稳定性的整体现象及特征 |
| 4.2.2 间歇振荡过程 |
| 4.2.3 复合振荡过程 |
| 4.2.4 正弦振荡过程 |
| 4.3 与其他类型流动不稳定性现象的区别 |
| 4.3.1 与间歇泉的区别 |
| 4.3.2 与流型转换不稳定性的区别 |
| 4.3.3 与自然循环振荡的区别 |
| 4.4 流动不稳定性边界的参数敏感性分析 |
| 4.4.1 系统压力的影响 |
| 4.4.2 流动阻力的影响 |
| 4.4.3 上升段高度的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 微沸腾自然循环对反应堆安全特性的影响 |
| 引言 |
| 5.1 小破口失水事故 |
| 5.1.1 小破口失水事故假设及序列 |
| 5.1.2 非能动安全系统模型节点划分 |
| 5.1.3 计算结果分析 |
| 5.1.4 破口尺寸的影响 |
| 5.2 给水丧失事故 |
| 5.2.1 部分给水丧失事故 |
| 5.2.2 完全给水丧失事故 |
| 5.2.3 关键热工参数对事故进程的影响 |
| 5.3 主蒸汽管道破损事故 |
| 5.3.1 事故描述及模型设置 |
| 5.3.2 二回路热工水力特性 |
| 5.3.3 一回路热工水力特性 |
| 5.3.4 MDNBR的参数敏感性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）船用非能动余热排出系统可靠性分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 博士学位论文创新成果自评表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 非能动安全系统研究现状 |
| 1.2.2 海洋条件下热工水力特性研究现状 |
| 1.2.3 非能动系统可靠性研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 非能动安全系统可靠性评估方法 |
| 2.1 非能动安全系统可靠性分析方法概述 |
| 2.1.1 非能动系统可靠性分析特点 |
| 2.1.2 非能动系统中的不确定性 |
| 2.2 非能动可靠性分析框架与方法 |
| 2.3 可靠性分析相关理论 |
| 2.3.1 蒙特卡洛方法 |
| 2.3.2 一次二阶矩法(FORM) |
| 2.3.3 重要抽样法 |
| 2.3.4 子集模拟法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 海洋条件下非能动余热排出系统运行特性分析 |
| 3.1 海洋条件仿真程序开发与验证 |
| 3.1.1 RELAP5程序简介 |
| 3.1.2 程序框架与模型修改 |
| 3.1.3 程序验证 |
| 3.2 研究对象介绍 |
| 3.2.1 IP200简介 |
| 3.2.2 IP200非能动余热排出系统 |
| 3.2.3 RELAP5建模 |
| 3.3 海洋条件下非能动系统运行特性 |
| 3.3.1 倾斜对非能动系统运行影响 |
| 3.3.2 摇摆对非能动系统运行影响 |
| 3.3.3 起伏对非能动系统运行影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于Kriging的代理模型优化研究 |
| 4.1 代理模型应用简介 |
| 4.2 Kriging模型 |
| 4.3 基于粒子群算法的Kriging模型优化 |
| 4.3.1 PSO-Kriging模型 |
| 4.3.2 粒子群优化算法 |
| 4.3.3 算法验证 |
| 4.4 基于多项式混沌展开的Kriging模型优化 |
| 4.4.1 多项式混沌展开 |
| 4.4.2 PC-Kriging |
| 4.4.3 算法验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于优化META-IS的先进抽样策略研究 |
| 5.1 自适应抽样策略研究 |
| 5.1.1 自适应抽样算法 |
| 5.1.2 学习函数与停止准则 |
| 5.1.3 自适应Kriging模型测试 |
| 5.2 优化的META-IS算法 |
| 5.3 算法测试 |
| 5.3.1 单失效区域算例 |
| 5.3.2 多失效区域算例 |
| 5.3.3 多维问题算例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 IP200 非能动余热排出系统可靠性分析 |
| 6.1 功能失效概率计算 |
| 6.1.1 不确定性参数量化 |
| 6.1.2 不确定性传递 |
| 6.1.3 功能失效分析 |
| 6.2 全局参数敏感性分析 |
| 6.3 设备失效结合 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
（3）基于整体性效应实验的余热排出系统失效事故研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 相关领域研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文主要工作及意义 |
| 1.4 论文结构及内容安排 |
| 第二章 实验装置PKL-Ⅲ及其子系统 |
| 2.1 余热排出系统设计方案综述 |
| 2.2 PKL-III实验装置 |
| 2.2.1 装置概述 |
| 2.2.2 实验装置构成 |
| 2.3 PKL-III应急堆芯冷却系统以及余热排出系统 |
| 2.3.1 余热排出系统(RHRS) |
| 2.3.2 高压安注系统(HPSI) |
| 2.3.3 安注箱系统(ACCU) |
| 2.3.4 低压安注系统(LPSI/ECC) |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 PKL-Ⅲ系统建模 |
| 3.1 模拟计算程序及计算模型 |
| 3.2 RELAP5 系统建模 |
| 3.2.1 压力容器 |
| 3.2.2 旁流及下降段 |
| 3.2.3 主回路管道 |
| 3.2.4 蒸汽发生器 |
| 3.2.5 稳压器及波动管 |
| 3.2.6 应急堆芯冷却系统及余热排出系统 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 RHRS失效事故及模拟计算 |
| 4.1 RHRS失效事故实验介绍 |
| 4.2 初始条件及稳态模拟计算 |
| 4.3 RHRS失效事故模拟计算研究 |
| 4.3.1 RHRS失效事故研究 |
| 4.3.2 RHRS及 ACCU失效事故研究 |
| 4.4 ATHLET与 RELAP5 模拟计算对比 |
| 4.4.1 ATHLET程序介绍 |
| 4.4.2 两程序计算结果对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（4）钠冷堆非能动余热排出系统建模研究（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 余热排出系统传热模型 |
| 2 余热排出系统设计流程优化 |
| 3 余热排出系统不同环境温度及结构条件下运行参数 |
| 4 结论 |
（5）熔盐—空气热交换器风冷通道内空气自然循环的流体力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 国内外研究现状 |
| 1.1.1 非能动余热排出方式概况 |
| 1.1.2 自然循环研究现状 |
| 1.1.3 自然循环研究方法 |
| 1.2 TMSR介绍 |
| 1.3 硝酸盐自然循环回路简介 |
| 1.3.1 回路及风冷通道结构 |
| 1.3.2 设计参数及物性 |
| 1.4 本工作主要研究内容 |
| 第2章 计算流体力学分析原理和软件 |
| 2.1 自然循环换热原理 |
| 2.2 伯努利原理及应用 |
| 2.3 数值模拟方法 |
| 2.3.1 有限体积法基本思想 |
| 2.3.2 自然循环密度变化模型 |
| 2.4 CFD相关软件及模型简介 |
| 2.4.1 FLUENT简介 |
| 2.4.2 湍流模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 熔盐空气热交换器风冷通道数值模拟与分析 |
| 3.1 数值模型 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 网格划分 |
| 3.1.3 网格无关性验证 |
| 3.2 边界条件和求解方法 |
| 3.3 模拟结果分析 |
| 3.4 风门完全开启后结果和讨论 |
| 3.4.1 流动压降分析 |
| 3.4.2 流场分析 |
| 3.4.3 温度场分析 |
| 3.5 风门打开过程中的结果和讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 光纤测温实验 |
| 4.1 光纤测温原理及设备 |
| 4.1.1 光纤测温原理 |
| 4.1.2 分布式光纤测温系统 |
| 4.1.3 FBI-Gauge测量系统介绍 |
| 4.2 风冷通道内光纤布置 |
| 4.3 光纤测温实验 |
| 4.4 实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 风冷通道结构优化模拟与分析 |
| 5.1 优化分析 |
| 5.1.1 换热器换热效率影响因素分析 |
| 5.1.2 风冷通道换热效率影响因素分析 |
| 5.2 模型建立 |
| 5.3 模拟结果分析 |
| 5.4 本章总结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）非能动冷凝传热的方法及其进展（论文提纲范文）
| 1 非能动余热排出系统 |
| 1.1 非能动余热排出系统原理 |
| 1.2 非能动余热排出系统研究进展 |
| 2 非能动安全壳冷却系统 |
| 2.1 安全壳冷却系统原理 |
| 2.2 非能动安全壳冷却系统研究进展 |
| 3 结论 |
（7）非能动余热排出系统实时仿真与运行特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 非能动余热排出系统的应用 |
| 1.2.1 AP1000的非能动余热排出系统 |
| 1.2.2 AC-600反应堆的非能动余热排出系统 |
| 1.2.3 SMART的非能动余热排出系统 |
| 1.2.4 JPSR的非能动余热排出系统 |
| 1.2.5 200MW低温核供热堆的非能动余热排出系统 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 课题主要工作 |
| 第2章 非能动余热排出系统介绍 |
| 2.1 系统概述 |
| 2.2 非能动余热排出系统的基本原理 |
| 2.3 系统组成 |
| 2.3.1 一回路系统 |
| 2.3.2 中间回路系统 |
| 2.3.3 三回路系统 |
| 2.4 结构描述和主要参数 |
| 2.4.1 主换热器 |
| 2.4.2 反应堆压力壳 |
| 2.4.3 阀门 |
| 2.4.4 空气冷却器 |
| 2.4.5 空气冷却塔 |
| 2.4.6 容积补偿器 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 非能动余热排出系统仿真模型 |
| 3.1 建模简化与假设 |
| 3.2 THEATRe程序介绍 |
| 3.2.1 THEATRe概述 |
| 3.2.2 THEATRe两相流热工水力基本模型 |
| 3.2.3 控制体的划分 |
| 3.3 空气冷却器模型 |
| 3.4 对流换热系数的计算 |
| 3.4.1 换热管内对流换热系数的计算 |
| 3.4.2 空气冷却器换热管外的对流换热系数的计算 |
| 3.5 环路自然循环流量计算 |
| 3.6 空气物性参数的计算 |
| 3.7 阻力的计算 |
| 3.7.1 摩擦阻力的计算 |
| 3.7.2 局部阻力的计算 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 数值解法与程序编制和集成 |
| 4.1 数学模型的离散与求解 |
| 4.1.1 偏微分方程的求解 |
| 4.1.2 常微分方程的求解 |
| 4.2 程序的编制 |
| 4.3 程序的集成 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 非能动余热排出系统运行特性分析 |
| 5.1 100%额定工况下的全厂断电事故 |
| 5.1.1 堆芯参数 |
| 5.1.2 各回路流量 |
| 5.1.3 各回路温度 |
| 5.2 50%额定工况下的全厂断电事故 |
| 5.2.1 堆芯参数 |
| 5.2.2 各回路流量 |
| 5.2.3 各回路温度 |
| 5.3 非能动余热排出系统意外启动事故 |
| 5.3.1 堆芯参数 |
| 5.3.2 空气冷却器参数 |
| 5.3.3 主换热器参数 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）海洋条件下非能动余热排出系统运行特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 陆基核电厂非能动余热排出系统研究现状 |
| 1.2.2 海洋条件下非能动余热排出系统研究现状 |
| 1.2.3 海洋条件下热工水力分析程序研究现状 |
| 1.2.4 研究现状总结 |
| 1.3 本论文主要内容 |
| 第2章 海洋条件下流体受力模型 |
| 2.1 海洋条件数学模型 |
| 2.1.1 摇摆运动及倾斜条件的数学描述 |
| 2.1.2 简谐及匀加、减速直线运动的数学描述 |
| 2.2 非惯性系动量方程 |
| 2.3 质量力模型 |
| 2.4 附加惯性力模型 |
| 2.4.1 摇摆运动下附加惯性力模型 |
| 2.4.2 直线运动下附加惯性力模型 |
| 2.5 复合海洋条件流体受力模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 系统介绍和数学模型 |
| 3.1 系统介绍 |
| 3.1.1 一次侧非能动余热排出系统 |
| 3.1.2 二次侧非能动余热排出系统 |
| 3.2 基本热工水力模型 |
| 3.3 环路冷却剂流量模型 |
| 3.4 驱动压头模型 |
| 3.5 阻力模型 |
| 3.6 换热模型 |
| 3.7 蒸汽发生器模型 |
| 3.8 海洋条件下闭合回路积分模型 |
| 3.9 数值解法及程序编制 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 海洋条件下一次侧非能动余排系统运行特性研究 |
| 4.1 稳态条件下系统运行特性研究 |
| 4.2 横摇条件下系统运行特性研究 |
| 4.2.1 横摇周期20s、幅值15°系统运行特性研究 |
| 4.2.2 横摇运动参数对系统运行的影响 |
| 4.2.3 横摇条件下非能动回路启动特性分析 |
| 4.3 其他摇摆条件下系统运行特性研究 |
| 4.3.1 纵摇条件下系统运行特性 |
| 4.3.2 艏摇条件下系统运行特性 |
| 4.4 直线运动条件下系统运行特性研究 |
| 4.4.1 纵荡及横荡条件下系统运行特性研究 |
| 4.4.2 垂荡条件下系统运行特性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 海洋条件下二次侧非能动余排系统运行特性研究 |
| 5.1 稳态条件下系统运行特性 |
| 5.2 倾斜条件下系统运行特性 |
| 5.3 纵摇条件下系统运行特性 |
| 5.3.1 纵摇幅值20°、周期20s系统运行特性 |
| 5.3.2 纵摇幅值15°、周期10s系统运行特性 |
| 5.3.3 纵摇幅值15°、周期20s系统运行特性 |
| 5.3.4 摇摆轴心置于压力容器顶部时系统运行特性 |
| 5.4 其他摇摆条件下系统运行特性 |
| 5.4.1 横摇条件下系统运行特性 |
| 5.4.2 艏摇条件下系统运行特性 |
| 5.5 直线运动条件下系统运行特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）非能动余热排出系统设计与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 非能动余热排出技术国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 非能动余热排出系统设计方案 |
| 2.1 海水冷却方案 |
| 2.1.1 系统组成 |
| 2.1.2 工作原理 |
| 2.2 冷却水箱方案 |
| 2.2.1 系统组成 |
| 2.2.2 工作原理 |
| 2.3 空气冷却方案 |
| 2.3.1 系统组成 |
| 2.3.2 工作原理 |
| 2.4 缓冲水箱方案 |
| 2.4.1 系统组成 |
| 2.4.2 工作原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 非能动余热排出系统设计计算 |
| 3.1 设计基本参数及模型 |
| 3.2 海水冷却方案 |
| 3.2.1 计算过程 |
| 3.2.2 计算结果 |
| 3.3 冷却水箱方案 |
| 3.3.1 计算过程 |
| 3.3.2 计算结果 |
| 3.4 空气冷却方案 |
| 3.4.1 计算过程 |
| 3.4.2 计算结果 |
| 3.5 缓冲水箱方案 |
| 3.5.1 计算过程 |
| 3.5.2 计算结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 仿真分析 |
| 4.1 稳态计算 |
| 4.2 海水冷却方案 |
| 4.2.1 节点划分 |
| 4.2.2 瞬态计算结果 |
| 4.2.3 敏感性分析 |
| 4.3 冷却水箱方案 |
| 4.3.1 节点划分 |
| 4.3.2 瞬态计算结果 |
| 4.3.3 敏感性分析 |
| 4.4 空气冷却方案 |
| 4.4.1 节点划分 |
| 4.4.2 烟囱中空气流量的确定 |
| 4.4.3 瞬态计算结果 |
| 4.4.4 敏感性分析 |
| 4.5 缓冲水箱方案 |
| 4.5.1 节点划分 |
| 4.5.2 瞬态计算结果 |
| 4.5.3 敏感性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、先进堆非能动余热排出系统冷热芯位差阈值研究（论文参考文献）
- [1]一体化反应堆微沸腾自然循环运行特性研究[D]. 赵亚楠. 哈尔滨工程大学, 2020
- [2]船用非能动余热排出系统可靠性分析方法研究[D]. 王晨阳. 哈尔滨工程大学, 2020
- [3]基于整体性效应实验的余热排出系统失效事故研究[D]. 任董国. 上海交通大学, 2020(01)
- [4]钠冷堆非能动余热排出系统建模研究[J]. 王严冬,陈永东,吴晓红,于改革. 热能动力工程, 2019(07)
- [5]熔盐—空气热交换器风冷通道内空气自然循环的流体力学分析[D]. 侯祯. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2018(07)
- [6]非能动冷凝传热的方法及其进展[J]. 周冬冬,纪献兵,李红传,徐进良. 能源与环境, 2017(01)
- [7]非能动余热排出系统实时仿真与运行特性研究[D]. 庞勃. 哈尔滨工程大学, 2016(03)
- [8]海洋条件下非能动余热排出系统运行特性研究[D]. 文静. 哈尔滨工程大学, 2016(03)
- [9]非能动余热排出系统设计与仿真研究[D]. 袁潇. 哈尔滨工程大学, 2014(03)
- [10]核电机组非能动技术的应用及其发展[J]. 周涛,李精精,汝小龙,盛程,陈娟,黄彦平,肖泽军. 中国电机工程学报, 2013(08)
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