公开(公告)号：CN118583416A

公开(公告)日：2024-09-03

申请号：CN202410638748.8

申请日：2024-05-22

申请人： 西安交通大学

发明人： 章静 ,  张晓辉 ,  巫英伟 ,  李伟 ,  苏光辉 ,  贺亚男 ,  田文喜 ,  秋穗正 ,  陈捷吉

IPC分类号： G01M7/02 ,  G01M10/00 ,  G21C17/00

摘要： 本发明公开一种带扫描系统的板状结构流致振动测量实验装置及方法，实验装置包括模拟板状燃料元件的实验段、扫描系统和台架，所述实验段用铝垫板分隔有机玻璃板和铝板形成矩形通道，实现对板状燃料元件的模拟；所述扫描系统包括两组丝杆传动系统、连杆、激光位移传感器，其中丝杆传动系统包括步进电机、联轴器、丝杆、丝杆螺母、装有轴承的轴承端盖和轴承支撑座。实验前，步进电机驱动丝杆转动同时输出位置信息，通过丝杆螺母带动连杆及激光位移传感器自上往下运动，激光位移传感器测量结果与步进电机输出的速度信息整合得到实验段中铝板及矩形通道实际轴线轮廓；进行实验时，将激光位移传感器固定，实现对铝板流致响应信息的提取。本发明可以有效、高精度进行板状燃料元件流致响应实验，并且能得到板状燃料元件实验前流道的真实轮廓，利于提高数值模拟结果和实验结果的符合情况。

公开(公告)号：CN118551691A

公开(公告)日：2024-08-27

申请号：CN202410786010.6

申请日：2024-06-18

申请人： 西安交通大学

发明人： 王成龙 ,  张泽秦 ,  赵昊城 ,  田文喜 ,  秋穗正 ,  苏光辉

IPC分类号： G06F30/28 ,  G06F17/12 ,  G06F17/13 ,  F28D15/04 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F113/14 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14

摘要： 一种基于相似变换的半吸液芯热管稳态传热计算方法，1、确定半吸液芯热管的计算参数，包括几何结构、工质和材料、控制体划分、初始条件；2、施加热管外壁面边界条件；3、建立半吸液芯热管管壁及吸液芯区域控制方程；4、建立半吸液芯热管蒸气区控制方程；5、迭代求解系统控制方程；6、计算结束，输出计算结果。本发明考虑半吸液芯热管内部的蒸气工质流动特性，基于相似变换理论建立半吸液芯热管的蒸气控制方程，针对不同几何尺寸及边界条件的半吸液芯热管进行数值模拟计算，进而获得半吸液芯的稳态传热特性和蒸气流动特性，为热管的工程应用及分析计算提供建议与指导。

公开(公告)号：CN118504455A

公开(公告)日：2024-08-16

申请号：CN202410638992.4

申请日：2024-05-22

申请人： 西安交通大学

发明人： 张大林 ,  张蓉 ,  周星光 ,  梁禹 ,  周磊 ,  田文喜 ,  秋穗正 ,  苏光辉

IPC分类号： G06F30/28 ,  G06F17/11 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14 ,  G06F119/08 ,  G06F111/10

摘要： 本发明公开了一种基于CFD方法的液态金属反应堆子通道模型构建方法，主要步骤如下：1、基于流体力学理论基础和液态金属特性，将冷却剂视为单相均质不可压缩流体，建立适用于液态金属反应堆堆芯热工水力计算分析的质量、能量和动量守恒方程；2、基于液态金属反应堆组件内冷却剂的能量输运机制修改能量守恒方程，使用能量扩散系数来表示涡流扩散和冷却剂热传导效应，冷却剂和燃料棒之间的对流换热作为能量源项添加到能量守恒方程中；3、修改动量守恒方程，引入湍流普朗特数来定义湍流粘性系数，并考虑流体本身的粘性系数项，从而得到动量扩散系数；将固体壁面以及绕丝对冷却剂流动产生的阻力作用作为动量阻力源项添加到动量守恒方程中。通过本发明方法能够兼备理论意义和实际物理过程，构建的子通道模型不仅满足流体力学理论，还充分考虑了堆芯组件的复杂几何结构和热工水力行为，引入湍流交混、绕丝增强、热羽流增强等因素的影响，能够更加准确地预测液态金属反应堆堆芯的冷却剂流动和换热特性。

公开(公告)号：CN118428192A

公开(公告)日：2024-08-02

申请号：CN202410690881.8

申请日：2024-05-30

申请人： 西安交通大学

发明人： 陈荣华 ,  肖鑫坤 ,  王金顺 ,  丁雯 ,  钟昱堡 ,  田文喜 ,  苏光辉 ,  秋穗正

IPC分类号： G06F30/25 ,  G06F17/18 ,  G06F17/11 ,  G16C20/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/08 ,  G06F119/14

摘要： 一种基于粒子法的核反应堆下封头熔融物滞留有效性分析方法，具体步骤如下：1，对关键不确定性参数进行抽样，基于抽样结果完成粒子建模；2，依次显式计算表面张力、重力、粘性力、固体粒子之间的相互作用力得到运动粒子的估算位置和速度；3，隐式求解流体粒子的压力梯度项，修正速度和位置；4，基于焓值计算粒子的温度，输出下封头内外壁面各点的热流密度；5，推进时间步长直到设定的模拟时间或检测到下封头被熔穿；6，重复前5个步骤，得到全部工况中堆内熔融物有效滞留的概率。本发明方法针对核反应堆堆内熔融物滞留有效性分析开发，在概率论分析框架内结合确定论的粒子方法，计算符合物理实质，计算精度高。

公开(公告)号：CN118428191A

公开(公告)日：2024-08-02

申请号：CN202410690878.6

申请日：2024-05-30

申请人： 西安交通大学

发明人： 陈荣华 ,  肖鑫坤 ,  钟昱堡 ,  丁雯 ,  王鑫凯 ,  秋穗正 ,  苏光辉 ,  田文喜

IPC分类号： G06F30/25 ,  G06F17/11 ,  G16C20/10 ,  G06F17/18 ,  G06F119/14 ,  G06F119/08

摘要： 一种基于多相粒子法的核反应堆安全壳内氢气风险分析方法，具体步骤如下：1，对核反应堆压力容器与安全壳之间的气体进行粒子建模，使用不同类型的粒子填充设定的初始气体区域；2，显式计算重力项；3，采用相间表面张力模型计算表面张力项；4，引入多相粘度模型计算粘性力项；5，考虑多相密度模型构建压力泊松方程，隐式求解相对压力；6，基于能量守恒方程计算温度场；7，得到安全壳内各处氢气浓度，开展氢气可燃性分析与爆轰概率计算；8，推进模拟时间，直至爆轰发生概率到达限值或气体分布稳定。本发明方法基于无网格粒子方法开展核反应堆安全壳空间内气体的传热传质计算，得到氢气浓度数据后完成氢气可燃性分析与爆轰概率计算。

公开(公告)号：CN118398256A

公开(公告)日：2024-07-26

申请号：CN202410415390.2

申请日：2024-04-08

申请人： 西安交通大学

发明人： 苏光辉 ,  王帅贺 ,  王明军 ,  高雨轩 ,  田文喜 ,  秋穗正

IPC分类号： G21C17/00 ,  G01M10/00 ,  G01N15/02 ,  G01N15/06 ,  G01N33/18 ,  G01D21/02

摘要： 本发明公开了一种海洋条件下气溶胶水洗特性研究实验装置及方法，该系统包括实验段的粒径谱仪、可视化系统、水浑浊度测量系统；供应段的气溶胶供应系统、蒸汽供应系统、氦气供应系统、补水系统；模拟海洋条件的六自由度运动平台，废气排放系统，还包括配套的配电设备、仪控设备和数据测量采集设备。实验段包括可视化水箱、浊度传感器、可变直径喷管；供应段可为实验提供所需的载气及气溶胶颗粒；粒径谱仪可在线监测水洗后的气溶胶粒子浓度及直径，实现实验中的高精度连续测量；本发明还提供了实验方法；本发明通过开展海洋条件下气溶胶水洗特性研究实验，为核反应堆严重事故下放射性源项分析提供关键数据。

公开(公告)号：CN118380174A

公开(公告)日：2024-07-23

申请号：CN202410470450.0

申请日：2024-04-18

申请人： 西安交通大学

发明人： 张魁 ,  齐方榕 ,  杨海阔 ,  田文喜 ,  秋穗正 ,  苏光辉

IPC分类号： G21C17/017 ,  G01D21/02

摘要： 本发明提供一种用于核电厂虹吸破坏验证及机理研究的系统及方法，可用于试验研究核电厂LOCA事故下应急虹吸破坏装置的特性机理，该系统包括不锈钢台架、上部水箱、下部水箱、虹吸破坏管道、试验主管道、补水管道、排水管道、数据采集及控制系统。试验过程中首先在虹吸破坏管道和试验主管道建立虹吸稳定流动，同时通过补水管道向上部水箱补水以达到试验主管道目标水流量，进一步快速开启电动蝶阀来模拟实验主管道破口泄露，上部水箱液位下降将使得虹吸破坏管道引入空气，空气随着虹吸破坏管道进入试验主管道，试验主管道中空气份额增加将阻碍试验主管道正常流动，直至虹吸流动停止。实验过程中的空气搅浑，气泡融合现象由摄像机记录，水位下降信息，试验主管道压力损失变化等测试值由数据采集及控制系统保存。本发明的系统高度落差大，管道调换能力强可以满足工程实际各种工况的原型尺寸研究，关键部位的可视化流动可为气泡流动的数值计算提供验证。

公开(公告)号：CN118275495A

公开(公告)日：2024-07-02

申请号：CN202410421889.4

申请日：2024-04-09

申请人： 西安交通大学

发明人： 张亚培 ,  余剑 ,  陆浩天 ,  宋慧聪 ,  田文喜 ,  苏光辉 ,  秋穗正

IPC分类号： G01N25/20

摘要： 本发明公开了一种可视化碎片床再淹没及干涸热流密度测量实验系统及实验方法，该实验系统包括可视化实验段、与实验段连接的电磁感应加热电源、注入水箱及回收水箱、水泵、冷凝器、高速摄像仪、红外热像仪、冷却回路以及配套的电源、控制设备与数据采集系统。注入水箱内部安装有加热器，将水加热至指定温度。水通过水泵从实验段底部或者顶部注入实验段。实验段为石英玻璃筒体，其内部安装有碎片床、热电偶及压力传感器。水经由实验段的出口通过冷凝器后进入到回收水箱。高速摄像仪、红外热像仪安装在实验段的一侧，拍摄实验过程中气泡运动及碎片床温度分布。同时本发明还提供了实验方法，能够获得不同碎片床、注水流量、注水温度及不同注水模式下，碎片床温度分布、骤冷前沿位置变化、蒸汽产生量、碎片床温度变化与含气率的变化规律、碎片床的干涸热流密度及冷却时间。

公开(公告)号：CN118248361A

公开(公告)日：2024-06-25

申请号：CN202410346214.8

申请日：2024-03-26

申请人： 西安交通大学

发明人： 张魁 ,  毛栋 ,  田文喜 ,  苏光辉 ,  秋穗正

IPC分类号： G21D3/00 ,  G21D3/04 ,  G06F30/20 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/08

摘要： 本发明公开了一种海洋条件下核反应堆堆芯临界热流密度数值模拟计算方法，该方法步骤如下：1、读入堆芯几何模型及网格模型文件。2、设置计算模型和相应参数。3、读入UDF文件以模拟海洋条件计算环境。4、根据需要计算的工况设置物性参数。5、设置模型边界条件。6、计算采用瞬态计算方式，每隔100个时间步长设置一次自动保存数据。7、开启计算参数监测，并以图表形式展现。8、在棒束加热壁面设置初始热流密度进行加热，初始值为理论值或实验值的30％，观察监测图表，待温度上升趋于平缓后增加壁面热流密度。9、重复步骤8，当监测到加热壁面最高温度发生飞升或者加热壁面最大空泡份额大于0.8时，此时的壁面热流密度即为此工况下的临界热流密度。

公开(公告)号：CN118194542A

公开(公告)日：2024-06-14

申请号：CN202410295750.X

申请日：2024-03-15

申请人： 西安交通大学

发明人： 巫英伟 ,  李伟 ,  章静 ,  王明军 ,  贺亚男 ,  苏光辉 ,  秋穗正 ,  田文喜

IPC分类号： G06F30/20 ,  G06F30/28 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种计算燃料棒与夹持机构碰撞载荷的方法，步骤如下：建立燃料棒与棒束间冷却剂流道几何模型；划分共节点的冷却剂流道网格以及燃料棒网格；进行计算流体力学模拟，记录燃料棒表面压力时空分布；建立夹持机构几何模型；划分夹持机构网格，并与燃料棒的计算结构力学网格组装；针对夹持机构进行预紧设置以实现夹持作用，将燃料棒上压力时空分布导入至结构力学场实现耦合计算，并输出燃料棒的振动响应位移及主模态频率，以得到燃料棒与夹持机构碰撞时的初速度；针对碰撞过程进行显示动力学分析，获得相关应力场；形成一套考虑燃料棒与夹持机构间出现间隙情况下计算燃料棒在冷却剂驱动下与夹持机构碰撞载荷的数值模拟方法。