中国实验快堆

摘要： 本文完成了Na-SCO_(2)动力转换系统的热力学特性研究工作。首先,针对Na-SCO_(2)快堆典型热工参数特点,开展了热力循环方案的选择论证工作,选择循环效率高、系统复杂程度适中的超临界CO_(2)动力转换系统的热力方案。根据CEFR-1200堆型,按照40%的循环效率作为目标,完成了最佳方案的工艺参数确定,并完成了最佳方案循环的热力计算程序编制。

摘要： 本文利用离散纵标程序研究了网格划分、能群数目、角度离散数和散射截面展开阶数等计算条件对堆芯区域共轭中子注量率分布形状的影响.基于求解共轭输运方程计算了中国实验快堆钠池内探测器三维空间响应函数,分析了控制棒位置、燃耗累积、燃料组件装载等因素对探测器空间响应函数的影响.结果表明:共轭中子注量率分布形状对网格宽度的敏感性低,可利用粗网格条件下共轭中子注量率分布形状求解探测器空间响应函数;控制棒对空间响应函数的影响与控制棒在堆芯中所处位置有关,组件内空间响应函数受控制棒影响程度与组件和控制棒的相对位置有关;探测器空间响应函数受新装载组件影响较明显,但对新装载组件位置的敏感性低.本文结果为大型快堆探测器空间响应函数计算提供了参考,为快堆动态刻棒提供了技术支持.

摘要： 本文通过对中国实验快堆小型化氢计高真空系统的实验,经过烘烤初期试验,验证了采用低抽速的离子泵可以满足氢计系统对真空度要求,验证了可采用分子泵代替吸附泵对氢计真空系统启动前抽真空,缩短系统抽真空时间,避免液氮烫伤的风险,提高了现场工作的安全性.

摘要： 针对中国实验快堆三回路除氧器三种水位计测量值相差较大的缺陷异常处理过程,通过对三种水位计的结构和测量原理分析,得出造成各水位计测量值相差较大的原因,并提出提高水位测量精度的办法。

摘要： 蒙特卡罗建模的几何精细程度问题是计算效率与准确度的平衡问题.反应堆堆芯完全精细化模型的建模难度大,计算效率低,凭经验的均匀化会引入大量计算偏差.本文基于特征值求差法评估了中国实验快堆堆芯具体几何结构的简化对ke f f的影响,建立了综合优化模型.计算结果表明,优化模型在保证计算准确度的前提下可大幅提高计算效率.优化模型的具体几何处理方式与详细验证结果为堆芯设计、实验模拟等蒙特卡罗计算量较大的工作提供了借鉴,为蒙特卡罗程序开发、蒙特卡罗理论研究提供了参考.

摘要： 大泄漏钠?水反应是钠冷快堆的设计基准事故,可能会导致二回路边界的破坏,导致放射性外泄,研究大泄漏钠水反应事故对反应堆安全分析具有重要的意义.本文建立了中国实验快堆大泄漏反应事故的计算分析模型,计算了反应区压力、反应区温度、二回路管道、重要设备中压力和流量以及缓冲罐气腔体积和缓冲罐钠液位增量等参数变化.将计算结果和中国实验快堆安全分析报告计算结果进行对比,验证了大泄漏钠水反应分析程序的正确性.

摘要： 将人工神经网络的方法引入中国实验快堆传感器数据分析,通过机器学习的方式,建立出入口钠温作为输出、堆功率等多个变量为输入的模型.通过比较不同优化算法下测试集的预测值和实际值之间误差,进行模型的调整.在最优算法下,判断最终模型的泛用性.实验结果表明,通过人工神经网络方式建立的出入口钠温模型,拟合结果较好,可以实现通过其余冗余传感器间接得到目标传感器数据大致区间范围,实现非冗余传感器故障有效监测.

摘要： 建立中国实验快堆(CEFR)池式堆本体全尺寸三维模型,进行堆本体冷钠池、热钠池、主容器冷却系统等主要部件的一体化、三维数值计算.通过对热钠池进行部分简化,为冷钠池计算提供更接近实堆运行工况的边界条件,获得CEFR在额定功率稳态工况下冷钠池及其堆内构件三维热工参数,为其结构应力评定及部件设计提供关键输入.计算结果表明:冷钠池内液钠的流动较为复杂,上冷池内流动较为明显;由于冷池中板的阻隔作用,下冷池流动较为微弱.此外,冷钠池内会出现较为明显的热分层现象,使得冷钠池内竖向支承肋板及其堆内构件沿高度方向产生约30°C温差,对其结构强度设计提出更高的要求;主容器冷却系统出口被加热的液钠对上冷钠池的温度、流动分布也有一定影响.本研究为钠冷池式快堆事故安全分析、关键堆内构件结构应力评定及设计提供重要热工输入参数.

摘要： 中国实验快堆(CEFR)堆芯的热工参数是否超出限值是评价反应堆安全运行的标准.本文针对燃料包壳最高温度预测问题,通过堆芯子通道分析程序COBRA生成数据样本后,开发基于BP神经网络自适应算法的智能预测程序,对于特定的单盒组件,仅需给出堆芯进口功率和流量,即可实现燃料包壳最高温度的快速准确预测.结果表明,与COBRA相比,在大规模重复性计算的场景下,自开发程序能节约大量计算时间和算力,提高燃料包壳设计和CEFR运行时的操作效率.实验分析得出BP神经网络方法的最大相对误差不超过6％,平均预测相对误差不超过3％,计算效率提升至原程序的300倍,网络模型的预测精度高,且易推广至实验快堆其他参数预测,具有很大的应用前景.

摘要： 中国实验快堆(CEFR)是863计划能源领域重点项目,是我国核能"热堆、快堆、聚变堆"三步走战略中的重大步骤.工程2010年实现首次临界,2011年实现首次并网发电,实现了我国快堆从单项技术向工程项目的突破.通过CEFR项目的实施,我国快堆在物理、热工、安全、钠工艺以及设计、建造、调试、运行等方面取得全面突破,跻身国际快堆发展先进国家行列.在此基础上,示范快堆项目得以立项实施,百万千瓦级商用快堆也正在开展研发.

摘要： 本文通过对中国实验快堆辐射监测系统定期试验方案改进设计,介绍一种利用电子学方法实现烟囱流出物监测装置在高低量程之间自动切换的方法.

摘要： 利用蒙卡程序对中国实验快堆（CEFR）的装料和首次临界方案、控制棒价值和组件替代反应性进行了理论计算。不同CEFR堆芯状态的有效增殖因子（keff）通过蒙卡程序计算直接得到，通过不同堆芯状态的keff计算值进一步可以计算得到控制棒价值和组件替代反应性价值。通过比较分析，可以看出有效增殖因子（keff）的计算值与实验值很接近，而控制棒价值和组件替代反应性的计算值和实验值之间存在一定偏差，尤其是在反应性价值较小的情况下其偏差相对较大。通过此次使用蒙卡程序对CEFR物理启动实验的理论计算结果表明，对于小型钠冷二氧化铀燃料的快中子反应堆，蒙卡程序有比较高计算精度，同时计算结果也为蒙卡程序在后续大型快堆中的应用提供参考。

摘要： 本文以中国实验快堆为研究对象，采用快堆三维节块法程序HNDB和特征统计算法，对中国实验快堆的平衡循环倒料优化进行研究。根据优化过程中是否进行堆芯计算的迭代定义平衡循环优化与伪平衡循环优化，研究结果表明，在本文优化中所选取的组件初始参数条件下，伪平衡循环优化可以很好的替代平衡循环优化，节省真正平衡循环优化中堆芯迭代计算的时间，并得到更优的堆芯布置。本文的研究说明快堆三维节块法程序HNDB耦合特征统计算法可以成功用于快堆的平衡循环换料优化。

摘要： 由于设计和安全评价的需要，对中国实验快堆（CEFR）二回路主冷却系统管道进行了高温热应力测试，介绍了测点布置及传感器、测量工况，将阶段热应力测量结果外推到全温度段热应力，分析了测试结果，并按规范进行了评定，探讨了误差原因。测试评定结果为中国实验快堆工程通过安全审评提供了依据。

摘要： 根据线性核素链原理和反应堆燃耗系统的特点，建立相应核数据库并采用回溯算法生成自适应核素链，完成核素的遍历和计算，形成多群点燃耗计算程序，能够独立进行燃耗计算并具有完整的输出结果形式。同时将所开发的燃耗计算程序与蒙卡程序进行耦合，完成接口模块的设计，形成具有实际应用意义的燃耗-输运耦合计算工具。将所开发的输运-耦合计算程序应用于中国实验快堆的计算，将计算结果与现有数据进行比较完成初步的验证。

摘要： 在热工中，需要中子学计算给出燃料组件内各元件棒功率的相对分布。利用蒙卡程序对中国实验快堆（CEFR）燃料组件内元件棒功率分布进行了理论计算分析，并保证计算结果相对统计误差小于0.8%。使用另一个基于六角形节块法扩散程序（NAS-PIN）计算得到的结果对蒙卡程序计算结果进行了检验。结果表明，蒙卡程序与NAS-PIN计算得到的元件棒相对功率分布结果的最大相对偏差小于3%。使用蒙卡程序对CEFR燃料组件内精细功率分布的计算是可靠的，可用于设计计算当中。

摘要： 中国实验快堆是以钠作为冷却剂,事故余热排放系统是快堆的专设安全设施,在反应堆出现地震、系统供电全部中断、所有蒸汽发生器给水中断的事故工况时,要保证堆芯的冷却.本文介绍了对事故余热排放系统进行热应力测量的情况,从而及时准确地掌握系统管道的应力情况,保证系统的安全可靠.

摘要： 本文介绍了中国实验快堆(CEFR)使用组件替代法进行钠空泡反应性效应(SVRE)测量的实验方案，对该实验可能产生误差的因素进行了分析.采用MCNP程序对该实验进行理论计算，并分析了由于测点燃料组件与实验组件之间的成分差异而引入的误差.

摘要： 本文利用ANSYS有限元程序，建立三维有限元模型，模拟CEFR一级事故排放罐接管及容器底部等危险区域承受热冲击载荷作用的过程和特性。同时对结构在自重、内压、地震及管道载荷作用下进行应力分析，在此基础上，根据相关规范要求对容器进行疲劳寿命分析与评定。经过分析，结果表明结构满足安全性的要求。

摘要： 本文利用ANSYS有限元程序，建立三维有限元模型，模拟CEFR一级事故排放罐接管及容器底部等危险区域承受热冲击载荷作用的过程和特性。同时对结构在自重、内压、地震及管道载荷作用下进行应力分析，在此基础上，根据相关规范要求对容器进行疲劳寿命分析与评定。经过分析，结果表明结构满足安全性的要求。

摘要： 一种钠冷快堆卷吸现象堆外可视化实验系统及实验方法，该系统包括卷吸实验装置、水箱、给水泵、引水泵、流量计和若干阀门及连接管道；卷吸实验装置为两侧视窗和前后框型筋板构成的中空容器，一端底部侧面设有水平进口段，另一端底部设有排水口；其内设有一圆管，在预设位置处由出口窗口分成上下两段，下半段与出口管路相连；圆管与排水口间设有竖直挡板，与水平进口段间设有可拆卸的导向板；卷吸实验装置与水箱分别通过给水管路、回水管路和排水管路相连；给水泵和引水泵分别布置在给水管路和回水管路，且回水管路设有旁路。本发明实验系统能够模拟钠冷快堆内可能发生的多种类型卷吸现象，可用于可视化研究快堆钠池液面卷吸现象发生准则和热工水力特性，揭示卷吸机理。

摘要： 本发明涉及一种钠冷快堆严重事故时堆芯熔融物碎化行为的可视化实验系统，包括支架、设置在支架上的温度可控型环形电阻丝加热炉、顶部与温度可控型环形电阻丝加热炉底部连接的第一高温熔体气动阀、顶部与第一高温熔体气动阀底部连接的增压补热管、顶部与增压补热管底部连接的第二高温熔体气动阀、设置在第二高温熔体气动阀下方的可视化实验容器及设置在可视化实验容器内的碎化产物收集器，所述可视化实验容器采用透明材料制成。

摘要： 本发明属于燃料组件模拟件技术领域，具体涉及一种用于钠冷池式快堆自然循环实验的燃料组件模拟件，包括R类燃料组件模拟件、Z1类燃料组件模拟件和Z2类燃料组件模拟件，所述R类燃料组件模拟件、所述Z1类燃料组件模拟件和所述Z2类燃料组件模拟件均具有横截面为六边形的外筒体(1)和位于所述外筒体(1)内部的电加热棒(3)，在所述电加热棒(3)和所述外筒体(1)之间设有流道(2)。本发明将燃料组件模拟件内部结构简化，减少燃料棒模拟件的根数，增加了燃料棒模拟件的尺寸，利用“黑匣子”理论，调整整体阻力系数。既满足了实验需求，又减少了加工难度；解决一回路自然循环能力验证实验中燃料组件模拟件横向水传热性较差问题。

摘要： 一种钠冷快堆卷吸现象堆外可视化实验系统及实验方法，该系统包括卷吸实验装置、水箱、给水泵、引水泵、流量计和若干阀门及连接管道；卷吸实验装置为两侧视窗和前后框型筋板构成的中空容器，一端底部侧面设有水平进口段，另一端底部设有排水口；其内设有一圆管，在预设位置处由出口窗口分成上下两段，下半段与出口管路相连；圆管与排水口间设有竖直挡板，与水平进口段间设有可拆卸的导向板；卷吸实验装置与水箱分别通过给水管路、回水管路和排水管路相连；给水泵和引水泵分别布置在给水管路和回水管路，且回水管路设有旁路。本发明实验系统能够模拟钠冷快堆内可能发生的多种类型卷吸现象，可用于可视化研究快堆钠池液面卷吸现象发生准则和热工水力特性，揭示卷吸机理。

摘要： 本发明涉及一种钠冷快堆严重事故时堆芯熔融物碎化行为的可视化实验系统，包括支架、设置在支架上的温度可控型环形电阻丝加热炉、顶部与温度可控型环形电阻丝加热炉底部连接的第一高温熔体气动阀、顶部与第一高温熔体气动阀底部连接的增压补热管、顶部与增压补热管底部连接的第二高温熔体气动阀、设置在第二高温熔体气动阀下方的可视化实验容器及设置在可视化实验容器内的碎化产物收集器，所述可视化实验容器采用透明材料制成。

摘要： 本发明属于反应堆模拟实验技术领域，具体涉及一种用于钠冷池式快堆自然循环实验的实验模型。包括由上至下依次连接的上封头、上筒体、下筒体和下封头密封构成的圆筒形的外壳，上封头和上筒体构成热池，下筒体和下封头构成冷池，位于外壳中心位置的模拟堆芯、位于模拟堆芯上方的中心测量柱模拟件和位于模拟堆芯下方的大栅板联箱模拟件，还包括设置在热池内的DR类热交换器模拟件，设置在冷池内的DL类热交换器模拟件，贯穿设置在热池和冷池之间的M类热交换器模拟件；冷池内的工质能够通过外置的循环泵提供动力依次进入大栅板联箱模拟件、模拟堆芯进入热池，然后从M类热交换器模拟件换热后重新返回冷池。

摘要： 本发明属于钠冷快堆组件的流动特性实验技术领域，尤其涉及一种通用型钠冷快堆组件单体水力实验台架及其实验方法。所述实验台架包括依次连接的：净水系统、稳压系统、主循环回路、实验段；其中，主循环回路中的加热段与实验段并联；实验段内部放置被测量的实验模拟件。所述实验方法包括：将去离子水打入主循环回路和实验段，并排出聚集在管路中的气体；启动主循环系统的给水泵，在实验回路中建立稳定的循环流动；将实验工质加热至预定的温度后关闭加热器；调节主给水泵频率与出口阀门开度以实现不同实验工况的切换，完成实验数据的采集与记录。本发明可通过水力实验研究钠冷快堆各类组件及其对应棒束段的流动特性，具有较强的通用性与扩展性。

摘要： 一种铅铋快堆非能动应急余热排出系统实验装置及方法，该实验装置包括冷凝系统、补水系统、预热段、加热系统、氮气供应系统、流量测量系统、去离子水补水系统、主蒸汽管线电动截止阀和回流管线电动截止阀。冷凝系统用于将高温蒸汽冷凝成单相水，为自然循环提供冷源；补水系统用于非能动应急余热排出系统投运后，向单根螺旋管二次侧注水以带走堆芯衰变热，保证非能动余热排出系统的正常运行；预热段用于加热冷凝系统流出的单相水，使流入单根螺旋管的水达到符合要求的压力和温度；加热系统用于将单相水加热成单相蒸汽，带走堆芯衰变热，为自然循环提供热源。本发明可用于开展应急余热排出系统启动与稳态运行自然循环流动换热特性实验研究。

摘要： 本发明属于燃料组件模拟件技术领域，具体涉及一种用于钠冷池式快堆自然循环实验的燃料组件模拟件，包括R类燃料组件模拟件、Z1类燃料组件模拟件和Z2类燃料组件模拟件，所述R类燃料组件模拟件、所述Z1类燃料组件模拟件和所述Z2类燃料组件模拟件均具有横截面为六边形的外筒体(1)和位于所述外筒体(1)内部的电加热棒(3)，在所述电加热棒(3)和所述外筒体(1)之间设有流道(2)。本发明将燃料组件模拟件内部结构简化，减少燃料棒模拟件的根数，增加了燃料棒模拟件的尺寸，利用“黑匣子”理论，调整整体阻力系数。既满足了实验需求，又减少了加工难度；解决一回路自然循环能力验证实验中燃料组件模拟件横向水传热性较差问题。

摘要： 本实用新型公开一种铅冷快堆加压水射流两相流动可视化实验系统，包括实验容器、射流液体容器、增压机构、加热机构、射流控制机构、可视化数据采集机构和环境参数检测机构；射流液体容器用于储存射流液体；增压机构用于为所述射流液体容器内部介质提供动力；加热机构用于为所述实验容器加热；该铅冷快堆加压水射流两相流动可视化实验系统对于揭示蒸汽发生器破口事故的特征和发生机理，对提出和制定铅冷快堆结构设计优化方案及SGTR事故后果缓解措施都具有重要的意义。