摘要:为了掌握小型化特种动力反应堆中控制鼓的运行特性和控制特性,需要对其原理和各关键参数进行详细分析,并运用仿真建模技术进行具体研究。通过在先进的仿真平台中使用面向对象的模块化建模方式,建立反应堆控制鼓的仿真模型,并与反应堆堆芯系统程序和比例-积分-微分(Proportional Integral Differential,PID)控制器组成耦合系统,在反应堆稳定核功率水平下进行了反应性扰动仿真试验,准确得出了扰动后核功率、控制鼓反应性、控制鼓角度的变化趋势曲线以及扰动消除时间、功率超调量等关键数据。试验结果表明:建立的控制鼓模型完整实现了各项功能和特性,控制鼓的反应性价值和驱动机构合理可控、消除扰动的响应速度快,可有效实现反应性控制功能。
摘要:阿尔及利亚比林核研究中心重水反应堆(Multi-purposes Heavy Water Research Reactor,MHWRR)实施了仪表、控制和电气数字化升级改造,改造后的首次临界启动对改造工程具有重要意义。为保证反应堆启动安全,需要解决升级改造后在极低光激中子水平下临界启动中存在的核测量盲区问题,首先对长期停堆后堆内剩余光激中子源强、核测量盲区以及临界棒位进行了理论计算与分析研究,在此基础上提出了在无外加启动中子源条件下首次临界启动的实验技术方案。在无参考数据的情况下,实验进程完全按理论设计的预期进行,临界启动一次成功;启动过程中核功率参数得到有效监测,启动测量装置与堆外电离室测量范围衔接完备,临界棒位理论值与实验值的误差小于0.84%,实验结果与理论计算结果符合良好,表明了这项实验技术的合理可行。
摘要:环形燃料芯块(Annular Fuel Pellets)具有较低的运行温度,能够实现更高的功率密度,已成为先进核反应堆燃料元件的发展方向之一。由于双面冷却环形元件存在流量分配和热量分配问题,实心圆柱燃料芯块的温度场求解方法无法求解环形燃料芯块温度场。建立了环形燃料芯块一维稳态温度场计算模型,开发了环形燃料芯块温度场计算程序PTFA(Program of Temperature Field of Annular Fuel Pellets),并计算了不同功率密度、不同芯块厚度下的绝热面位置、最高温度以及芯块的温度场分布。最后用有限元程序COMSOL5.4验证了不同芯块厚度下不同功率密度的环形燃料芯块的绝热面位置、最高温度以及芯块温度场分布。结果表明:环形燃料芯块一维稳态温度场计算模型计算的结果与有限元方法计算的结果吻合很好,相对偏差小于0.2%,该模型可以用于环形燃料元件的热工水力计算分析。