核供热堆压力壳、钢安全壳套装工艺

采用一体化布置、全功率自然循环冷却和紧贴式双层承压壳的核供热堆具有固有安全性和良好的经济性 ,但同时也带来了大型薄壁容器套装的新课题。该文以系统工程的方法和观点全面分析了压力壳、钢安全壳套装的关键技术问题 ,在国内外均无可借鉴经验的情况下提出套装工艺 ,并在已投入运行的 5 MW低温堆工程中得到应用。应用结果表明该套装工艺安全、可靠 ,具有良好的可操作性和独创性。对反应堆压力容器套装工艺的研究 ,对于积累核设备设计、制造和安装经验 ,制定相应的技术标准 ,推进核供热技术产业化具有一定意义     

200 MW核供热堆非线性模型的动态分析

为了对已建立的２００ＭＷ核供热堆的非线性模型寻求简化的依据，对该模型进行了动态分析。讨论了在反应性扰动和二回路流量扰动下，堆功率和上气室水温的动态过程。通过比较模型的动态特性曲线，得出结论：一组缓发中子模型满足控制模型所要求的精度；在整个自动功率运行范围内，不能忽略自然循环流量变化对堆芯内燃料与冷却剂之间的传热系数的影响，但可忽略它对主换热器一次侧换热系数的影响、主换热器管内水的热惯性以及堆内各出入口处的容积作用，并可把烟囱和下降管分别用一阶惯性环节近似，对二回路流量扰动下的动态特性影响较明显，而对反应性扰动下的动态特性影响不大。     

200MW核供热堆汽电联供的经济分析

为了开发低温核供热堆新的应用领域 ,采用国际通用的经济评价方法 ,对 2 0 0 MW低温核供热堆用于工业开发区集中供应压力为 1.5 MPa左右的饱和蒸汽并提供部分厂用电方案的经济性进行了较全面的分析和比较。结果表明 :2 0 0 MW低温核供热堆汽电联供的各项经济评价指标都很好 ,内部收益率为 19.61% ,净现值 (贴现率 10 % )为7.65亿元 ;投资回收期和贷款偿还期均在项目建成后 5年左右。与低温核供热堆用于冬季供暖相比 ,其经济效益有非常明显的改善。同时 ,在经济发达地区的工业开发区 ,利用核能进行工业供汽和发电 ,对城市环境污染的改善将起到非常积极的作用 ,并能缓解我国北煤南运的运输紧张局面     

核供热堆失水事故模拟实验研究

叙述了位于核供热堆堆芯上方注硼管位置的中小尺寸管道破裂引起的小破口失水事故实验研究。在核供热堆热工水力学模拟实验回路ＨＲＴＬ－５上，对停堆后堆内有剩余功率的小破口失水事故进行了模拟实验，给出了小破口失水事故发生后，系统压力、温度、堆芯元件壁温、堆内冷却剂排放量、液位、空泡份额等重要参数的变化曲线，以及对低温堆安全性的影响。     

用核供热堆开发高凝油田的经济评价

为了进一步拓宽核供热堆应用的领域，降低油田采油成本，在对大庆萨北过渡带１６．９ｋｍ２的高凝油藏开展历史拟合、热水驱替的开发方案和实施热流体循环工艺研究的基础上，对配置不同方案的核供热堆和燃油锅炉提供热源开发油藏进行了针对性研究，结果表明，利用核供热堆提供热源来进行高凝油开发的供热成本大约是燃油炉的三分之一，按２０ａ的生产期计算，净生产原油和净盈利大约是燃油炉方案的４倍。从经济性和运行可靠性来讲，采用双堆单炉的方案是比较合理的     

核供热堆海水淡化系统的热工水力学特性

针对与低温核供热堆相耦合的竖管多效蒸发海水淡化系统 ,建立了物理数学模型 ,探讨该系统的热工水力学特性。采用等温差和分段等面积两种温差分配方案对系统进行设计。分析了系统各效的蒸发器和预热器面积、平均换热系数以及淡水产量等随效数的变化规律。结果表明 ,经过适当的温差调整 ,两种方案下产水比都可以达到 2 0以上 ,但等面积温差分配设计方案在系统的建设上将更具优势。本工作可以为大型竖管多效蒸发海水淡化系统的设计提供理论指导和基础数据     

NHR-200 核供热堆抗震模型(1 : 10)动力分析

分别采用壳单元模型和多串梁模型对２００ＭＷ核供热堆（ＮＨＲ－２００）紧贴式安全壳,压力壳及吊篮,上部导向架等堆内构件进行了详细的动力分析。壳模型中各部件之间的连接以等效梁单元模拟。由于这种模型考虑了壳体局部变形对刚度的贡献,因此比传统的梁模型更加准确、可靠。在多串梁模型中,作者对壳体支撑截面提出一种新的简化办法,以沿支座弹性主轴的弹簧单元模拟壳体局部变形对刚度的贡献,建立了可以同时考虑水平和竖直地震输入的三维模型。另外,通过对压力壳和吊篮之间不可压流场的分析,得到了流体的耦合附加质量矩阵,并通过修改总体质量阵的办法引入多串梁模型。     

200MW 核供热堆二次安全壳的设计

２００ＭＷ核供热堆具有良好的被动安全特性和先进性,其总的安全目标是在所有可信事故条件下,不必采取诸如屏蔽、疏散、重新安置以及去污等厂外应急措施。从核安全纵深防御的角度,为了再多增加一道安全屏障,设置了二次安全壳。介绍了设置二次安全壳的原因及其功能,讨论了二次安全壳的主要设计特点：设计依据和安全准则,二次安全壳及其隔离系统的设计特点、主要设计参数及系统和设备布置,以及安全分析的主要结果。     

核供热堆不凝结气体排放特性实验研究

为研究核供热堆上空腔不凝结气体（氮气）的排放特性,在５ＭＷ核供热堆热工水力学实验回路上进行了实验研究,实验模拟了核供热堆排放工况的主要参数,着重研究了在排放过程中氮气排放份额变化特性和氮气排放份额对排放背压的影响,排放前实验系统压力运行在１．５ＭＰａ,初始氮气分压为０．３４ＭＰａ。采用静态校验法获得单位时间的平均氮气排放份额。实验结果表明：由于排放过程中闪蒸现象的发生使得氮气的排放特性变化复杂,氮气排放份额在整个排放过程出现双峰,排放阻力对氮气排放特性有较大的影响。     

核供热堆正常运行时气载放射性释放的计算方法

核供热堆要建在城市附近为城市居民供热，因而做好环境影响评价十分重要。正常 运行工况下气载放射性流出物向环境释放量的计算是环境影响评价的基础。本文根据壳式低 温核供热堆的结构设计特点，提出了该种堆型在正常运行工况下气载放射性流出物向环境释 放的６种主要来源，即元件破裂监测系统定期取样监测排放、反应堆压力容器上部气空间的泄 漏、主回路水的泄漏、反应堆舱室中空气的活化、安全壳中气体的活化、废气系统的排放。并推 导出它们的计算公式。     

Dynamic Model for the Control System Simulation and Design of a 200 MW Nuclear Heating Reactor

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｎａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｆｏｒｔｈｅｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＮＨＲ２００ｗｈｉｃｈｉｓｔｏｂｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｉｎＣｈｉｎａ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ,ａｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｉｓｎｅｅｄｅｄ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ,ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｃｏｄｅＲＥＴＲＡＮ０２ｉｓｕｓｅｄｆｏｒｔｒａｎｓｉｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＮＨＲ２００,ｂｕｔｉｔ…     

汽车联轴节壳体挤压成形过程三维有限元数值模拟

针对汽车联轴节壳体温挤压成形过程,采用三维刚－粘塑性有限元法进行了热力耦合数值模拟以揭示金属的塑性变形行为,从而为模具设计及工艺制订提供理论依据．通过有限元模拟,给出了汽车联轴节壳体三维温挤压成形过程的金属塑性流动模式和详尽的应力、应变及温度分布,并分析了成形物理场分布与变形的外部条件之间的关系．同时也对三维塑性变形的有限元技术处理方法（如：模具的几何描述及变形体的离散化、三维动态边界接触问题）进行了探讨．     

对接接头应力集中系数的有限元分析

用有限元方法计算了对接接头焊趾部位的应力集中系数，分析了焊趾倾角和焊趾过渡圆弧对应力集中系数的影响．结果表明，通过减小焊趾倾角或（和）增大过渡圆弧半径的方法可以有效地缓和接头的应力集中．而焊趾过渡园弧的引入从力学和焊接冶金两个方面提高了接头的抗裂性．同时指出，单侧有加强高的对接接头比双侧都有加强高的接头有较小的应力集中系数．还给出了估算对接接头应力集中系数的回归方程式     

结构变形缝部位应力场的有限元分析

采用空间六面体八节点等参单元，编制了有限元程序，对结构变形缝周围的应力场进行数值分析；同时针对该问题也使用ANSYS模型在分缝处施加不抗拉的杆单元对变形缝部位的拉压区域进行验证，对于变形缝部位的应力场取得了较好的仿真效果，为设计人员提供了可靠的计算依据。     

压力容器与切向接管结构应力三维有限元分析及强度评定

采用三维有限元方法对压力容器与接管切向连接部位进行了应力分析,获得了该部位的应力分布信息,并与正交接管连接结构形式的应力分布进行了比较．计算结果表明,采用压力容器的切向接管连接结构,使连接区域及其附近区域的应力分布复杂化,并产生明显的应力集中,其应力集中系数随接管与筒体连接处距离的增大而快速降低;各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处且位于接管上部位的内侧区域,是筒体失效的危险区域;与压力容器正交接管开孔连接结构形式相比,采用压力容器切向接管连接结构,其连接部位的应力分布更趋复杂化,有更明显的应力集中现象．另外,本文还详述了采用JB4732—1995应力分析设计标准对压力容器与接管切向连接结构进行强度评定的方法．     

蒸汽管道外接管座温度场与热应力场的有限元计算

应用ANSYS软件,对火力发电厂蒸汽管道以及与之相连接的接管座处的温度场和应力场进行了有限元数值模拟.采用经验公式拟合法和编程计算法计算的边界条件,可以得到类似的三维温度场和热应力场分布.在现场运行阶段,温度梯度和VonMises等效热应力最大的地方都出现在蒸汽管道与接管相接处,该处的最大热应力已经超过了材料的许用应力,很容易产生热裂纹.经验公式拟合法和编程计算法的计算结果反映了相同的启动阶段热应力变化趋势,但是编程计算法不像经验公式拟合法那样具有经验性,故工程应用性更强.     

有限单元法在水电站压力管道应力分析中的应用

以某水电站压力管道的应力分析为例,探讨了ANSYS软件在管道应力分析方面的一般方法。