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基于非线性方法的核级双层容器及支承结构热棘轮效应研究
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作者 刘亚楠 莫亚飞 +1 位作者 高付海 李晓轩 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期431-440,共10页
核级双层容器承担一回路压力边界和一回路冷却剂“纵深防御”包容的双重安全功能,是高温反应堆本体常用的一种结构形式。然而内层容器在瞬态工况下温度变化剧烈,内外层容器之间导热性能差,内外温差大,热棘轮效应是可能的重要失效机制。... 核级双层容器承担一回路压力边界和一回路冷却剂“纵深防御”包容的双重安全功能,是高温反应堆本体常用的一种结构形式。然而内层容器在瞬态工况下温度变化剧烈,内外层容器之间导热性能差,内外温差大,热棘轮效应是可能的重要失效机制。本文通过建立核级双层容器及支承结构轴对称有限元模型,使用非线性方法分析其在热-机循环载荷作用下温度、应力和应变的响应,研究棘轮效应分布的规律和特征。结果表明:热棘轮效应显著,是该类容器的主要失效模式;热棘轮敏感区域分布具有多点式的特点,在内外层容器不同部位均有涉及;危险区域的塑性应变累积行为主要出现在循环温度载荷的降温阶段,应变增量随循环次数的增加逐步稳定。结论指出热棘轮效应是核级双层容器结构设计必须关注的重点问题,所建立的非线性分析方法是解决该问题的有效手段。本研究可为核级双层容器热棘轮分析以及一回路工况参数优化设计和应变监测测点布置提供重要方法指导。 展开更多
关键词 核级双层容器及支承结构 热棘轮 非线性方法 多点式分布 工况设计
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核级截止阀抗冲击性能数值分析 被引量:2
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作者 查洒洒 赵晶 《阀门》 2024年第4期454-459,共6页
为确保对核级截止阀的抗冲击性能进行全面而准确的评估,以核级截止阀为对象,分别采用动力学设计法(DDAM)和时域模拟法在频域和时域上对核级截止阀进行抗冲击计算分析。首先计算截止阀分别在纵向、垂向和横向三个方向上的频域和时域冲击... 为确保对核级截止阀的抗冲击性能进行全面而准确的评估,以核级截止阀为对象,分别采用动力学设计法(DDAM)和时域模拟法在频域和时域上对核级截止阀进行抗冲击计算分析。首先计算截止阀分别在纵向、垂向和横向三个方向上的频域和时域冲击载荷,然后对截止阀的抗冲击特性进行仿真计算,得到截止阀三个方向上的位移及应力分布。两种方法计算结果表明,截止阀的阀体两侧拐角部位是截止阀在冲击载荷下的薄弱部分。同时,截止阀对冲击载荷的响应与冲击加载方向有很大关系,截止阀响应的特性都以横向响应为主,要对横向抗冲击设计重点考虑。 展开更多
关键词 核级截止阀 DDAM方法 时域模拟法 抗冲击分析
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核级石墨PFC^(2D)模型的宏细观参数分析
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作者 陆忠晓 陈红鸟 +2 位作者 沈杰 许应杰 刘灯凯 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期290-298,共9页
颗粒流软件PFC能够很好地处理非连续介质力学的问题,模拟核级石墨的损伤和断裂过程具有独特的优势。在采用PFC^(2D)模拟核级石墨时,为了增加模拟的便捷性,实现了PFC^(2D)细观参数的快速标定。本文首先设计了四因素四水平的正交试验,分... 颗粒流软件PFC能够很好地处理非连续介质力学的问题,模拟核级石墨的损伤和断裂过程具有独特的优势。在采用PFC^(2D)模拟核级石墨时,为了增加模拟的便捷性,实现了PFC^(2D)细观参数的快速标定。本文首先设计了四因素四水平的正交试验,分析了核级石墨的宏观参数与PFC^(2D)的细观参数关系;然后基于建立的核级石墨宏细观参数的关系,采用PFC^(2D)模拟石墨IG11的三点弯曲试验,并从位移场变形、荷载-位移曲线和断裂参数三个方面验证其宏细观参数关系的正确性。结果表明,弹性模量E随平节理模量E_(c)的增加线性增加;抗拉强度σ_(t)随平节理抗拉强度σ_(b)的增加线性增加;泊松比ν随平节理刚度比k_(n)/k_(s)的增加先增大后减小;数值模拟的位移场变化和荷载-裂缝口张开位移P-CMOD曲线与试验结果较吻合,此外,断裂参数的最大误差不超过3.57%。 展开更多
关键词 核级石墨 PFC^(2D) 正交试验设计 宏细观参数关系
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核级升降式止回阀通流特性及改进措施仿真研究
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作者 宋亮 吴俊 +3 位作者 周帅 高红波 林磊 陈明亚 《阀门》 2024年第6期760-765,共6页
为解决核级升降式止回阀无法正常开启的问题,通过CFD仿真分析首先研究了不同阀芯开度和上下游压差对升降式止回阀的通流特性的影响。研究发现,流体流量随阀门入口总压和阀芯开度的增大而提高;当阀芯开度为3.0mm与6.0mm时,流体流量相近... 为解决核级升降式止回阀无法正常开启的问题,通过CFD仿真分析首先研究了不同阀芯开度和上下游压差对升降式止回阀的通流特性的影响。研究发现,流体流量随阀门入口总压和阀芯开度的增大而提高;当阀芯开度为3.0mm与6.0mm时,流体流量相近。当阀芯开度为6.0 mm时,流体对阀芯产生向下的总作用力,说明在实际应用中阀芯难以达到该开度。据此,提出改进策略:针对止回阀前后压差低于特定值时,应适当减轻阀芯质量,其减轻程度需根据实际压差情况确定。 展开更多
关键词 核级 止回阀 通流 仿真
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基于专利数据的国内外核级热电偶技术发展分析与我国发展对策研究 被引量:1
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作者 张弛 田渊 +3 位作者 唐瑞 肖洁 吴洋 杨晓亮 《中国发明与专利》 2024年第4期31-36,共6页
核级热电偶是核电领域温度测量仪表中常用的测温元件,对核电领域发展起着至关重要的作用。为响应国家核电发展规划,推动核级热电偶相关产业技术的发展,本文采用专利导航结合文献综述的方式,从相关专利的市场布局、技术领域、应用场合等... 核级热电偶是核电领域温度测量仪表中常用的测温元件,对核电领域发展起着至关重要的作用。为响应国家核电发展规划,推动核级热电偶相关产业技术的发展,本文采用专利导航结合文献综述的方式,从相关专利的市场布局、技术领域、应用场合等方面综合分析了核级热电偶技术发展概况。结果表明:(1)国内外核级热电偶研发趋势整体呈“M”型周期性变化,中国逐渐成为主要的研究国家和专利布局区域;(2)核电热电偶专利主要分布在热电偶制备与应用两大技术领域,相关专利技术以堆芯、燃料元件、保护壳和其他关键系统(含一、二回路)方面的应用研究为主,研究呈现范围不断扩大、专利技术不断细化的趋势;(3)国内核电热电偶专利技术倾向于应用研究,且多数专利集中在少数创新主体单位手中。最后,本文从核电热电偶专利市场布局、技术合作及研究热点方向等提出了建议。 展开更多
关键词 核级热电偶 测温元件 保护壳 堆芯 燃料元件 专利
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广义非能动核级笼式调节阀抗震研究
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作者 王宗永 周杰 +2 位作者 王俊玲 杨志达 栾秀春 《阀门》 2024年第1期31-36,共6页
抗震性能是衡量核电设备安全可靠性的重要指标之一,广义非能动核级笼式调节阀作为堆腔注水系统实现其流量调节功能的重要设备,对堆芯熔毁时的熔融物堆内滞留有着重要作用,必须对其进行抗震研究。利用限元分析方法进行模态分析,确定了调... 抗震性能是衡量核电设备安全可靠性的重要指标之一,广义非能动核级笼式调节阀作为堆腔注水系统实现其流量调节功能的重要设备,对堆芯熔毁时的熔融物堆内滞留有着重要作用,必须对其进行抗震研究。利用限元分析方法进行模态分析,确定了调节阀的固有频率大于33 Hz,因此采用等效静力法进行抗震分析。根据计算结果确定危险部位进行应力评定,结果满足ASME核电规范与标准的相关要求。最后进行抗震实验和震后功能检测实验,抗震实验结果总体与仿真结果相符,震后功能检测实验表明调节阀未遭到破坏,且仍可以按照预期实现其调节功能。仿真和实验的结果均表明广义非能动核级笼式调节阀可以维持在地震条件下的结构完整性和功能稳定性。 展开更多
关键词 抗震分析 核级阀门 笼式调节阀 堆腔注水系统
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ASME与RCC-M标准关于核级阀门计算分析的应用
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作者 王浩 袁慎明 +1 位作者 秦鹏帅 陈天敏 《阀门》 2024年第6期694-698,共5页
介绍了核电阀门计算分析时常用到的美国ASME规范和法国RCC-M规范,然后全面且详细地对比了两个规范在运行工况、载荷组合、应力准则、应力限值、主要部件评定等方面规定的异同点。对比结果说明,RCC-M和ASME规范在描述上、具体要求细节上... 介绍了核电阀门计算分析时常用到的美国ASME规范和法国RCC-M规范,然后全面且详细地对比了两个规范在运行工况、载荷组合、应力准则、应力限值、主要部件评定等方面规定的异同点。对比结果说明,RCC-M和ASME规范在描述上、具体要求细节上存在些许差异,另外,在评定时RCC-M规范比ASME规范更保守一些。 展开更多
关键词 核级阀门 分析规范 ASME RCC-M
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基于火灾燃烧特性及热解行为核级电缆试验分析研究
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作者 史强 宋维 +2 位作者 贾斌 王宝祥 左嘉旭 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期880-885,共6页
核电消防是核安全的重要组成部分,加强消防技术研究对于提升核安全消防水平至关重要。安全壳内操作平台是核电厂火灾风险评价的重要内容之一。本文首先选取火灾场景内的可燃物核级电缆为研究对象,然后对核级电缆分别进行了燃烧试验以及... 核电消防是核安全的重要组成部分,加强消防技术研究对于提升核安全消防水平至关重要。安全壳内操作平台是核电厂火灾风险评价的重要内容之一。本文首先选取火灾场景内的可燃物核级电缆为研究对象,然后对核级电缆分别进行了燃烧试验以及热重试验,得到相关热参数,为电缆火灾发展蔓延模型的建立提供较为准确的数据支持,并将试验得到的核级电缆材料数据与民用PVC电缆进行对比,对核级电缆的火灾危险性进行了具体的分析。研究表明,加热速率、加热气氛对电缆的热分解影响较大,对于材料在高温下的火灾发生发展具有很好的预测价值。 展开更多
关键词 消防 核级电缆 燃烧特性 热解行为
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RTM在核级冷水机控制系统标准化设计中的应用研究
9
作者 王任远 林颖杰 杨砚雄 《自动化仪表》 CAS 2024年第5期15-18,24,共5页
随着国内大量核电机组的新建,如何有效实现其中核级冷水机控制系统的设计标准化已成为亟待解决的问题。以某核级冷水机控制系统项目为样本,将需求管理中需求追踪矩阵(RTM)的方法和标准化的常见方法结合,提出一种标准化设计方法。该方法... 随着国内大量核电机组的新建,如何有效实现其中核级冷水机控制系统的设计标准化已成为亟待解决的问题。以某核级冷水机控制系统项目为样本,将需求管理中需求追踪矩阵(RTM)的方法和标准化的常见方法结合,提出一种标准化设计方法。该方法以需求为核心,建立核级冷水机组标准化设计流程,对核级冷水机的设计输入和输出进行分析和建模,实现了冷水机控制系统设计的标准化。通过对该标准化设计在其他实际项目的应用,证明该方法可提高设计质量和效率。该方法的提出与应用为后续其他核电厂主设备的控制系统标准化设计提供了参考。 展开更多
关键词 电厂 核级冷水机 安全:标准化 需求管理 需求追踪矩阵
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某核电厂核级轴流风机的可维修性设计优化
10
作者 郭文仙 《暖通空调》 2024年第S01期412-414,共3页
针对某核电厂核级轴流式风机原检修拆卸方式产生的空间不足、风机易翻覆等问题,开展修改支架型钢连接方式和修改支架形式2种优化方案的研究。通过计算发现,仅把原轴流式风机支架的型钢连接方式修改为螺栓连接,虽然能满足整机拆卸需求,... 针对某核电厂核级轴流式风机原检修拆卸方式产生的空间不足、风机易翻覆等问题,开展修改支架型钢连接方式和修改支架形式2种优化方案的研究。通过计算发现,仅把原轴流式风机支架的型钢连接方式修改为螺栓连接,虽然能满足整机拆卸需求,但支架的螺栓强度不能满足0.3g(g为自由落体加速度)抗震基准要求。因此,进一步提出修改支架形式的方案,即竖直形型钢支架和螺栓连接的支架型钢连接方式。该方案不仅能满足整机拆卸需求,且支架螺栓强度还能满足0.3g抗震基准要求,有效解决了轴流式风机检修拆卸空间不足的问题,避免了拆卸过程中风机翻覆风险,保证了拆卸检修时的风机安全和检修人员的人身安全。 展开更多
关键词 电厂 核级轴流式风机 支架型钢 螺栓连接 抗震强度
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电感耦合等离子体原子发射光谱法测定核级316不锈钢中痕量铈
11
作者 李浩林 王瑜 +2 位作者 杨慧 李文彪 李京川 《理化检验(化学分册)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期477-480,共4页
提出了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定核级316不锈钢中痕量铈的方法。取0.100 0 g样品于烧杯中,加入15 m L现配体积比为1∶3∶4的硝酸-盐酸-水混酸溶液,置于150℃电热板上消解30 min,完全溶解后加入5 m L 30%(质量分数)... 提出了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定核级316不锈钢中痕量铈的方法。取0.100 0 g样品于烧杯中,加入15 m L现配体积比为1∶3∶4的硝酸-盐酸-水混酸溶液,置于150℃电热板上消解30 min,完全溶解后加入5 m L 30%(质量分数)过氧化氢溶液,恒温3 min后取下冷却至室温,用水定容至100 m L。设置仪器射频功率为1 150 W,雾化气流量为0.45 L·min^(-1),测量铈元素在404.076 nm分析谱线处的响应强度,基质匹配法定量。结果表明:铈的质量浓度在100 mg·L^(-1)以内与对应的响应强度呈线性关系,检出限(3s)为0.000 4%。4个样品精密度试验所得测定值的相对标准偏差(n=10)均小于5.0%。按照标准加入法进行回收试验,回收率为95.5%~103%;采用GH56(屑样)铁镍基标准物质进行准确度验证,测定值与认定值基本一致。 展开更多
关键词 核级316不锈钢 痕量铈 电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)
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波纹管膨胀节在核级管道中的应用
12
作者 周航 王鹤萤 +1 位作者 陆瑜滢 陈丽 《晋中学院学报》 2024年第3期62-66,共5页
波纹管膨胀节是一种重要的管道柔性部件,通常用在管道靠自身柔性无法吸收其承受的热胀或锚固点位移等载荷的情况下,为提供轴向型波纹管膨胀节在PIPESTRESS中的建模方法及利用膨胀节改进管道柔性的工程应用.基于商用核级管道计算软件PIPE... 波纹管膨胀节是一种重要的管道柔性部件,通常用在管道靠自身柔性无法吸收其承受的热胀或锚固点位移等载荷的情况下,为提供轴向型波纹管膨胀节在PIPESTRESS中的建模方法及利用膨胀节改进管道柔性的工程应用.基于商用核级管道计算软件PIPESTRESS软件对某核电站管道在自重、热膨胀、地震、锚固点位移等载荷工况下进行应力分析,给出了弹簧吊架-阻尼器方案和膨胀节方案两种柔性布置,并分别根据RCC-M规范进行应力评定.计算结果表明,通过设置膨胀节可以有效降低管道应力,吸收管道的过大位移载荷使结构满足规范要求,为PIPESTRESS软件中的含波纹管膨胀节管道应力分析提供了参考. 展开更多
关键词 波纹管膨胀节 PIPESTRESS 核级管道 应力分析
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核级树脂的动态特性对反应堆优化运行的影响
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作者 李明 贾浩然 《科技视界》 2024年第20期50-53,共4页
硼作为一种有效的中子吸收剂,在核反应堆中起着至关重要的作用。在反应堆运行过程中,硼的浓度和分布直接影响到反应堆的反应性控制和稳定性。核级树脂作为一种能够吸附和释放硼的介质,其吸收与释放特性对反应堆运行具有重要影响。因此,... 硼作为一种有效的中子吸收剂,在核反应堆中起着至关重要的作用。在反应堆运行过程中,硼的浓度和分布直接影响到反应堆的反应性控制和稳定性。核级树脂作为一种能够吸附和释放硼的介质,其吸收与释放特性对反应堆运行具有重要影响。因此,探讨核级树脂的硼吸收与释放特性对反应堆运行的影响,对于优化反应堆性能和保障核能系统安全具有重要意义。文章根据相关文献中对核级锂型树脂的化学试验结果,结合秦二厂反应堆运行的生产实践做出了总结,有助于运行人员深入理解树脂饱和、冲洗过程中的动态特性,从而指导和优化除盐床的操作方法。 展开更多
关键词 硼饱和 核级树脂 动态特性 优化运行
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核级奥氏体不锈钢阀门密封唇焊的焊接性能影响分析
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作者 吴林 《今日制造与升级》 2024年第1期37-39,共3页
核级奥氏体不锈钢阀门密封性能不达标和根部裂纹缺陷会直接影响核电的安全运营。文章通过唇焊焊接实验,对核级密封阀门工作方法进行模拟分析,通过对3组试件12个试样的分析,对唇焊厚度、间隙与焊接根部裂纹的影响因素进行探讨。实验结果... 核级奥氏体不锈钢阀门密封性能不达标和根部裂纹缺陷会直接影响核电的安全运营。文章通过唇焊焊接实验,对核级密封阀门工作方法进行模拟分析,通过对3组试件12个试样的分析,对唇焊厚度、间隙与焊接根部裂纹的影响因素进行探讨。实验结果表明:在不同焊接速度与电流下,热输入越大则焊接厚度越大;焊接间隙受焊接应力作用,因此在准备装配阶段应做好严格的检查核验工作;焊接根部裂纹缺陷是在焊接间隙与热输入共同作用下产生的,为避免根部裂纹的出现应同时控制好两项影响因素。为保证核级奥氏体不锈钢阀门密封唇焊性能达标,需要对关键影响因素进行合理管控,提升焊接工作的整体质量。 展开更多
关键词 核级奥氏体 唇焊 焊接间隙 唇焊根部裂纹
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核级锆合金铸锭主元素控制概述
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作者 袁波 魏统宇 +3 位作者 谢梦 田锋 严宝辉 李宇力 《铸造设备与工艺》 2024年第4期85-90,共6页
锆合金铸锭的质量决定了后工序产品的质量及使用寿命。目前真空自耗电弧熔炼(VAR)方法制得的核级锆锭中存在主元素Sn、Nb、Fe、Cr、Ni、C、O等分布不均匀情况,即宏观偏析现象。本文结合实际生产情况及同行业相关研究数据,阐述了核级锆... 锆合金铸锭的质量决定了后工序产品的质量及使用寿命。目前真空自耗电弧熔炼(VAR)方法制得的核级锆锭中存在主元素Sn、Nb、Fe、Cr、Ni、C、O等分布不均匀情况,即宏观偏析现象。本文结合实际生产情况及同行业相关研究数据,阐述了核级锆锭中主元素的分布特点,简要总结了各个元素的控制方法,以期优化锆合金铸锭制备工艺,为提高锆合金铸锭的质量提供参考。 展开更多
关键词 核级锆锭 主元素 偏析
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核级仪表阀护罩法氦检漏试验研究
16
作者 周伟刚 《阀门》 2024年第6期712-714,共3页
论述核电站核级仪表阀使用护罩法进行氦气检漏试验的原理和方法,探讨该试验方法在检测阀门密封性能方面的有效性与可靠性。研究结果表明,护罩法氦气检漏试验能够准确地检测出阀门的微小泄漏,对提升核级仪表阀的制造质量,保证核设备的安... 论述核电站核级仪表阀使用护罩法进行氦气检漏试验的原理和方法,探讨该试验方法在检测阀门密封性能方面的有效性与可靠性。研究结果表明,护罩法氦气检漏试验能够准确地检测出阀门的微小泄漏,对提升核级仪表阀的制造质量,保证核设备的安全稳定运行具有重要意义。 展开更多
关键词 核级仪表阀 护罩法 氦检漏试验
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核级氦气隔离球阀泄漏模式分析及结构优化 被引量:1
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作者 聂君锋 张海泉 +2 位作者 王鑫 周宏韬 徐翠翠 《阀门》 2023年第3期328-331,共4页
核级氦气隔离球阀是高温气冷堆燃料装卸系统的重要承压设备,需要满足高温、高压和高辐照工况下的高渗透性氦气介质的密封性能,同时需要具备通过球形燃料元件的功能。传统的球阀结构存在氦气工况下的泄漏风险,并且无法满足过球的功能。... 核级氦气隔离球阀是高温气冷堆燃料装卸系统的重要承压设备,需要满足高温、高压和高辐照工况下的高渗透性氦气介质的密封性能,同时需要具备通过球形燃料元件的功能。传统的球阀结构存在氦气工况下的泄漏风险,并且无法满足过球的功能。本文通过特殊结构设计,采用磁力传动器的方案以及阀体与阀盖之间的密封结构设计,将动密封转化为静密封,解决了阀杆处的外泄漏。通过阀座与阀体之间的波纹管焊接密封结构设计,将球阀启闭过程中的阀座处的动密封转化为静密封,解决了阀门的内泄漏。从而使得研制的核级氦气隔离阀能够满足整机泄漏率的要求。 展开更多
关键词 核级 氦气介质 泄漏模式 磁力传动器 波纹管密封
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石墨炉原子吸收光谱法测定核级锆及锆合金中痕量镉
18
作者 安身平 邓丹 +2 位作者 宁伟 罗凤焱 秦毅 《理化检验(化学分册)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期853-855,共3页
核级锆及锆合金因具有耐高温、耐腐蚀等优良性能,在核燃料元件中被大量使用,其中的镉具有较大的热中子吸收截面,会影响堆芯热中子数量,对堆芯功率展平产生影响。因此,需严格控制核级锆及锆合金中镉的含量,一般要求镉质量分数不大于0.5 ... 核级锆及锆合金因具有耐高温、耐腐蚀等优良性能,在核燃料元件中被大量使用,其中的镉具有较大的热中子吸收截面,会影响堆芯热中子数量,对堆芯功率展平产生影响。因此,需严格控制核级锆及锆合金中镉的含量,一般要求镉质量分数不大于0.5 μg·g^(-1),甚至更低(小于0.2 μg·g^(-1))。 展开更多
关键词 石墨炉原子吸收光谱法测定 燃料元件 痕量镉 锆及锆合金 热中子 核级 耐腐蚀
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基于BP神经网络和遗传算法的核级管道力学性能优化研究
19
作者 卢喜丰 王新军 +3 位作者 白晓明 何风 吕勇波 李柄锦 《科技视界》 2023年第16期138-144,共7页
在核动力系统中,核级管道数量众多且布置复杂,初始布置的管道力学性能很难满足设计规范要求,通常需要对管道上支承的位置和功能等参数进行优化设计。文章采用BP神经网络和遗传算法构建了核级管道力学性能优化流程,以数字化编码的支承位... 在核动力系统中,核级管道数量众多且布置复杂,初始布置的管道力学性能很难满足设计规范要求,通常需要对管道上支承的位置和功能等参数进行优化设计。文章采用BP神经网络和遗传算法构建了核级管道力学性能优化流程,以数字化编码的支承位置和功能作为输入参数,管道在各种载荷作用下产生的最大应力之和作为优化目标,训练BP神经网络并作为代理模型代替有限元分析,结合遗传算法完成管道力学性能优化及输入参数选取,采用优化变量降维等技术提升最优解附近神经网络拟合精度并减少有限元计算次数。数值仿真结果表明,BP神经网络和遗传算法相结合能有效对支承位置和功能进行同步优化,并快速获得力学性能最优的布置方案,与人工试算和遗传算法优化相比具有更高的效率。 展开更多
关键词 核级管道 力学性能 BP神经网络 遗传算法
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