王凯 作品数:6 被引量:4 H指数:1 供职机构: 南华大学核科学技术学院 更多>> 发文基金: 湖南省大学生研究性学习与创新性实验计划项目 中国科学院战略性先导科技专项 更多>> 相关领域: 核科学技术 自动化与计算机技术 电气工程 更多>>
基于子通道程序的铅铋反应堆失流事故不确定性分析 2024年 子通道程序是反应堆热工领域的重要计算工具,利用不确定性分析方法能够有效识别和量化程序输入参数和模型假设的不确定性,从而提高程序的可靠性,为热工水力参数设计提供更可靠的参考依据。本文基于子通道程序SUBCHANFLOW,对10 MW小型铅铋反应堆在稳态和失流事故瞬态情况下进行了不确定性分析。首先,建立了全堆芯子通道模型,并确定了可能影响目标参数的输入参数。随后,采用最优拉丁超立方抽样方法在输入参数分布范围内采样,并输入到SUBCHANFLOW中得到失流事故瞬态和稳态情况下的不确定带。最后,通过灰色关联度分析,对瞬态和稳态敏感性进行了评估。计算结果表明:在瞬态和稳态情况下,目标参数的不确定带均能包络名义值;在瞬态情况下,芯块最高温度容忍上限为674.55℃,包壳最高温度容忍上限为618.31℃,且各参数计算精度基本小于7%;目标参数的不确定性主要来自入口温度、燃料棒高度、出口压力、总功率和包壳热导率等参数,其中入口温度影响最大。本研究揭示了在失流事故瞬态和稳态条件下,SUBCHANFLOW程序的计算不确定性以及各参数对系统响应的敏感性差异,有助于进一步优化和改进反应堆设计和运行策略,提高铅铋反应堆的安全性和可靠性。 王凯 杨俊康 赵鹏程关键词:失流事故 蔬菜温室大棚内空气与土壤放射性水平检测 2017年 本项目使用固体径迹蚀刻法、BH1936低本底多道γ能谱仪对河北省沧州市南皮县某村庄两个传统的蔬菜温室大棚和南华大学某现代化玻璃大棚内的放射性水平进行测量。结果显示,三个大棚平均氡浓度分别为136、89、8.8 Bq/m^3。前两个大棚土壤中^(40)K、^(232)Th、^(226)Ra三种放射性核素的比活度较为正常,但空气中氡浓度偏高。作业人员年均有效剂量分别为1.27、1.13、0.94 m Sv/a。有效通风可以显著降低大棚中氡浓度,保障作业人员的身体健康。 龙亮 张振华 肖拥军 朱林 苏家豪 王凯 刘攀 赵志明关键词:温室大棚 放射性水平 氡浓度 基于MBSE的铅冷快堆非能动余热排出系统设计需求分析 2024年 针对传统的铅冷快堆非能动余热排出系统设计中存在开发效率低、迭代周期长、模型二义性等前期需求问题,本研究将基于模型的系统工程(Model-based System Engineering,MBSE)方法应用于铅冷快堆非能动余热排出系统设计需求中,结合设计流程进行系统架构的初步设计,该系统架构由需求分析、功能分析和设计综合三部分组成。结果表明:需求分析阶段生成的需求图和用例图可捕获系统需求并确定系统顶层用例;功能分析阶段绘制的时序图、活动图和状态机图可形成系统功能模型并提供早期确认与验证;设计综合阶段建立的白盒模型最终实现系统架构的分析与设计。采用该方法设计的系统架构可确保前后设计需求一致性,进一步降低设计风险并提高设计效率,可为数字化铅冷快堆非能动余热排出系统设计与优化提供应用参考。 唐锚 赵鹏程 李文杰 王凯关键词:非能动余热排出系统 架构设计 PCTran/AP1000核电站仿真软件的改进 被引量:1 2011年 本文介绍了PCTran/AP1000核电站仿真软件由单机版向分布式培训系统的改进,通过WinSock控件实现了基于TCP/IP协议的网络通讯功能。该系统可以满足核类专业实验教学的要求,对于提高核电站操作人员的认知水平起到积极的作用。 李德义 李政 潘羽晞 王凯 汤凌志关键词:AP1000 铅铋反应堆新型双层换热管式主热交换器设计与优化分析 被引量:2 2023年 双层换热管的设计可以有效降低换热管破裂事故的发生概率,但管间接触热阻会导致换热管传热效率降低,不利于铅铋反应堆一回路系统热量的顺利导出,因此需要优化双层换热管的设计。本文以铅铋反应堆双层换热管式主热交换器为研究对象,提出在双层换热管间隙中填充镓基石墨烯纳米流体作为热界面材料,分析换热管长度、壁厚、外径和间距对传热性能的影响规律,并与未填充热界面材料的双层换热管式主热交换器传热性能进行对比分析;分别以JF因子和成本效率比(Cost-effectiveness Ratio,CER)为优化目标,以上述4种参数为优化变量,采用遗传算法对主换热器传热性能进行优化和综合评估,得到一种铅铋反应堆新型双层换热管式主热交换器设计方案。优化后的主换热器总传热系数增加5.79%,一回路压降提升2.32%,JF因子提升5%,CER因子提升24.62%。结果表明:在双层换热管间隙中填充镓基石墨烯纳米流体可以在降低蒸汽发生器管破裂事故概率的前提下,有效提高双层管换交换器的传热性能。 杨俊康 王凯 赵鹏程 王桂梅耦合多变量LSTM与优化算法的铅铋反应堆事故参数预测方法研究 被引量:1 2023年 准确预测铅铋反应堆事故工况下关键参数是反应堆安全分析的重要内容,对于提高事故工况下反应堆的安全性有重要意义。本文使用优化算法对长短期记忆(LSTM)神经网络超参数优化来提高网络的预测性能,提出了一种基于多变量LSTM神经网络耦合优化算法的参数预测方法。针对铅铋反应堆MARS-3在无保护失流事故(ULOF)工况下的参数预测问题,通过子通道程序SUBCHANFLOW生成数据样本后,使用逼近理想解排序(TOPSIS)法对所述方法进行综合评价。结果表明,多变量LSTM神经网络耦合粒子群算法的预测性能是最优的,其计算效率可以提升至SUBCHANFLOW的438倍。相关研究成果有助于提高铅铋反应堆关键热工参数预测效率,提高铅铋反应堆的事故应急处置能力。 冀南 杨俊康 赵鹏程 王凯关键词:优化算法