压水反应堆稳态自然循环载热能力的研究与分析

给出了压水反应堆稳态自然循环的物理与数学模型，并编制了用于分析，计算压水反应堆稳态自然循环载热能力及相相应参数间关系的程序ＭＩＳＡＲＳ。得用ＭＩＳＡＲＳ，计算了反应堆各参数对自然循环能力的影响，对计算结果作了分析。     

密度核反馈条件下低压自然循环两相流动稳定性实验

为了研究核供热反应堆主回路自然循环两相流动稳定性，考证了具有密度－核反馈耦合条件下两相流动的热工水力学行为。在热工实验回路ＨＲＴＬ－５中引入了反应堆中子动力学模拟系统。以实测冷却剂密度作为其输入参数，以中子动力学模拟系统的功率输出通过ＨＰ－３８５２５控制器对系统电加热功率进行实时控制，实验研究了不同工况条件下自然循环两相流动的稳定性。研究结果表明，核反馈耦合条件下系统中出现很低欠热度不稳定性区，反馈系数大小、测量系统和元件动态响应特性对自然循环两相流动稳定性有重要影响。     

非能动堆芯余热排出系统自然循环特性研究

通过对非能动堆芯余热排出系统的分析，建立了相应的数学模型，并编制程序进行了计算，计算结果表明，该系统能带走的４．５％的堆芯余热，使堆芯具有非能动安全性，文中分析讨论了系统的高度、冲角及上升段与下降段的三种传热边界条件对该系统的流量和余热排出能力的影响。     

自然循环两相流动不稳定性的判别准则

针对两相自然循环流动不稳定性的特点，建立了一个集总参数模型．通过无量纲化、小扰动及理论分析，得到了两相自然循环流动不稳定性的判别准则．结果与文献符合较好．     

蒸发器自然循环推动力的影响因素

动力温度δto是影响蒸发器自然循环推动力最重要的因素，利用δto作为推动力计算模型的主要理论基础，分析过程不平衡性对该推动力的影响，提出了采用影响系数K1、K2、K3的修正模型，又推出了采用综合影响系数K的工程计算式．结果表明，采用该方法后使试验工作量减少，且计算结果更为可靠．     

热流密度对低干度两相流自然循环稳定性的影响

在 ２００ ＭＷ供热堆实验回路（ＨＲＴＬ－２０Ｑ）上，以水为工质，在压力 １． ０～４． ５ ＭＰａ，加 热功率 ２７～１９０ｋＷ，入口欠热度 ５～８０℃，加热段出口质量含汽率小于 ５％的实验参数范围（包 含了２００ＭＷ供热堆参数的运行工况），研究了加热功率对低压、低干度汽水两相自然循环系统 的循环流量、流量相对振幅、流量振荡周期等的影响。结果表明随加热功率的增加流量呈非线 性增加，振荡周期逐渐减小，最大流量相对振幅变化不大，发生流量振荡的冷却剂入口欠热度范 围向大欠热度方向移动。     

摇摆运动下系统空间布置对自然循环流动特性的影响

基于摇摆运动条件下自然循环流动的数学模型,研究了该条件下自然循环回路的质量分布、摇摆轴心以及单双回路等系统的空间布置对自然循环流动波动特性的影响．结果表明：由于摇摆运动产生的附加加速度具有时空特性,不同空间位置产生的加速度大小和方向都不同,所以系统的空间布置对摇摆运动条件下的自然循环流动存在较大影响,其中对摇摆轴心的影响最为显著;对于冷却剂系统而言,采用对称布置可以抵消向心力的影响,降低流动速度波动的频率;摇摆轴心位于回路外可以降低切向力的影响,降低波动的振幅,但轴心与回路距离过大时,切向力的影响又会因半径的增加而增加,造成流动波动振幅增加,采用对称双回路布置有利于消除切向力的影响,从而降低总流量的波动振幅;对称双回路布置有利于降低总流量的波动;采用适当的布置,可以有效地降低摇摆运动对自然循环流动波动特性的影响．在设计中,还应综合考虑密度以及质量分布的因素,合理的质量分布可以有效地降低摇摆造成的流动波动．     

自然循环两相流系统压降特性研究

两相流压降特性是两相流稳定性研究中的重要特征参数，不同类型的不稳定有不同的压降特性与之对应。本文在清华大学核能技术设计研究院的５ＭＷ热工水力模拟实验台架上对自然循环条件下两相流压降与系统流量的关系进行了实验研究。对自然循环和强迫循环流动中压降流量特性进行了比较。实验发现在发生振荡时，压降与流量反相，加热段入口欠热度保持不变。在压降流量相图上，振荡呈现为逆时针方向周期６ｓ的极限圈。     

齿带强化加热室自然循环蒸发器的优化设计

自然循环蒸发器的结构设计以动力矩强化能够低流速自动清洗和以强化的自然循环推动力替代强制循环泵为优化目标.研究建立了进入管内斜齿扭带自转动力矩理论计算式,由此得到蒸发器加热室结构优化设计的原则是加热管Ф38×3×2000的立式短管加热室结构,管内安装宽度26mm、斜角35°、齿距60mm的斜齿扭带.以自然循环推动力计算式为理论基础,得到蒸发器自然循环推动力强化的沸腾室结构优化设计原则是较大深度、较大横截面、出口部形状逐渐扩大.按此原则结构设计的蒸发器的试验研究表明,齿带加热室传热系数提高了171%—91%、阻力在7000Pa以下、循环母液的进出口温度可以提高3℃左右,自然循环推动力可以达到12000Pa以上,显著地高于自然循环阻力;自然循环流速可以稳定在0.80m/s以上、甚至更高,斜齿扭带能够可靠地连续自转清洗防垢.因此,这种蒸发器能成功地解决传统蒸发器周期性停车清洗和强制循环泵高电耗两大难题,为蒸发生产企业创造很高的经济效益.     

模糊数学在自然循环欠热沸腾起始点研究中的应用

运用模糊数学的聚类分析法,对自然循环欠热沸腾起始点的实验和计算数据准确性进行考核,以选择同类准确数据,并判定公式的计算准确率。通过隶属度的确定和模糊的判决方法运算,分析自然循环欠热沸腾起始点的实验误差,以便对实验公式的修正系数做出合理准确的判定,取得置信度较高的结果。结果表明,模糊数学的应用使自然循环欠热沸腾起始点分析得到一种符合实际和较为准确的描述,该方法是一种有前途的可开发数学方法。     

自然循环热水锅炉水循环故障改造技术

文章针对自然循环热水锅炉水循环故障造成的锅炉损坏，提供四种典型炉型的水循环改造技术。     

超临界二氧化碳的自然循环流动特性

为了探究超临界二氧化碳(sCO₂)自然循环的流动特性,在系统压力为7.6～10.2 MPa和加热段入口温度为16～33℃的宽参数范围内,进行了sCO₂自然循环流动特性实验研究,详细分析了加热段入口温度、系统压力、回路结构、冷热段温差等对循环特性的影响,并将实验结果和理论模型结果进行比较.结果表明:sCO₂自然循环的稳态质量流量随加热功率的提高先快速增加,达到峰值后开始缓慢降低;加热段入口温度、系统压力、回路结构、冷热段温差均显著影响sCO₂自然循环的质量流量.理论模型的计算结果和实验结果一致,验证了理论模型的准确性.该结果可为设计高效的sCO₂自然循环系统提供参考.     

两相自然循环流动第1类密度波不稳定性的理论研究

针对自然循环回路建立了一套完整的数学物理模型，对第１类密度波不稳定性进行了理论计算，并与实验工况进行了比较，二者符合很好．通过计算得到了５ＭＷ低温供热堆发生第１类密度波不稳定性的边界．     

运行因素对锅炉自然循环的影响

指出了运行因素对自然循环的影响，强调了循环安全的必要性．     

新型压水堆自然循环特性计算分析

针对新型压水堆的结构特点，在一维质量、动量和能量守恒方程的基础上，建立了描述其稳态自然循环特性的数学模型．模型对新型压水堆在稳态自然循环过程中可能出现的流动形式和换热状态进行了充分考虑．通过数值迭代求解该模型，对新型压水堆的自然循环特性进行了理论分析．计算结果表明：反应堆自然循环流量随堆芯功率的增加而增加，并且是堆芯功率的指数函数；在不同蒸汽压力下，反应堆的自然循环流量不同，且随蒸汽压力的增加而增加．冷热芯位差越大，反应堆自然循环能力越大．该研究对我国新型压水堆的概念设计提供了重要的理论依据．     

摇摆条件对反应堆系统热工水力特性的影响

船用核动力装置在海洋环境中受到风浪等影响会发生运动。摇摆条件对一回路系统热工水力特性影响比较复杂。为了研究摇摆条件影响,本研究开发了海洋条件系统热工水力分析程序STAC,并利用实验对程序海洋附加力模型进行验证。利用系统程序STAC对摇摆条件下反应堆系统热工水力特性进行模拟研究,结果表明：摇摆条件下强迫循环工况的参数变化比自然循环工况的参数变化小;与纵摇相比,横摇运动影响较大;摇摆条件下系统热工参数存在波动幅值最小的周期点。     

基于单组缓发中子模型的反应堆功率T-S模糊控制

基于T-S模糊模型,针对单组缓发中子点堆动力学方程,设计了T-S模糊控制器来实现对反应堆功率的控制.仿真结果表明,所设计的T-S模糊模型控制器能够较好的控制反应堆功率的输出,取得较好的控制效果.