孟兆明
- 作品数：14 被引量：5H指数：2
- 供职机构：哈尔滨工程大学核科学与技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：核科学技术动力工程及工程热物理电气工程更多>>
- 新型非能动安全壳事故缓解方案设计与分析
- 2024年
- 中国核电机组“华龙一号”采用了双层钢筋混凝土安全壳和能动与非能动相结合的安全设计理念,核电系统的安全性得到大幅度提升,但其建设成本也明显高于二代机组,影响了其经济竞争力。为进一步提高核电的安全性,并解决好安全性和经济性这一对矛盾,本研究基于华龙一号机组提出一种新型非能动安全壳事故缓解方案,在安全壳外侧设置一个多功能水池,该水池依据射流冷凝原理吸收壳内事故后产生的高温蒸汽从而起到抑压的作用,另外安全注射系统、堆腔注水系统和堆芯换料系统的水源均被集成至该水池中,这使得核电机组的系统和设备得到大量简化。通过严重事故分析程序评估了该方案应对大破口事故(LBLOCA)的性能表现。结果表明:通过合理配置多功能水池气空间容积,可以有效抑制壳内压力的上涨,相比于华龙一号,系统方案在保证安全性能不减弱的同时可以使得安全壳尺寸减小近47%,安全壳系统的总水装量减少约1 700 m^(3);多功能水池可以存储事故后壳内不凝性气体,对非能动安全壳热量导出系统(PCS)起到换热能力增强作用;堆芯能够得到充分的冷却,燃料包壳外表面峰值温度达到1 389 K,低于包壳的脆化失效温度1 477 K,反应堆堆芯的完整性得到了保证。
- 祁祥杰于方小稚孟兆明孟兆明孙中宁孙中宁
- 关键词：非能动安全壳大破口失水事故
- ODS MA754合金传热界面接触热阻实验研究
- 2024年
- 鉴于ODS MA754合金传热界面的接触热阻参数对全固态堆芯空间反应堆系统的热量导出具有重要影响,研发和设计了高温高压接触热阻实验装置,测量了不同温度(20~800℃)、压力(0~80 MPa)、气体氛围(He、CO_(2))以及试件表面粗糙度(1.6、3.2μm)下ODS MA754合金传热界面的接触热阻,并基于测试获得的宽量程数据点,建立了ODS MA754合金的接触热阻数据库。实验结果表明:随着接触面温度和压力的升高,界面接触热阻降低,且热阻降低的速率逐渐减小;相较于表面粗糙度为1.6μm的试件,粗糙度为3.2μm试件表面的界面接触热阻明显偏大,实验得到的定量关系可为工程样件的加工粗糙度要求提供依据;He气氛下的接触热阻远小于CO_(2)气氛,在0.1 MPa、100℃工况下,He气氛接触热阻约为CO_(2)气氛接触热阻的1/4。该研究结果可为空间反应堆的热工设计提供数据参考。
- 杨万奎郭啸宇曾和荣郭玉川唐彬王冠博严睿豪孟兆明孟兆明
- 关键词：接触热阻高温高压表面粗糙度
- 开式自然循环系统排热功率提升实验研究
- 2025年
- 华龙一号的非能动安全壳冷却系统采用开式自然循环系统导出事故下产生的余热。为优化自然循环系统的排热性能,本研究基于大尺寸开式自然循环实验装置,在安全壳模拟体的低压条件下开展排热功率优化实验。研究了回路上升段注气和冷却水箱降水位等改进方案对排热功率的提升效果。实验结果表明,水箱降水位和上升段注气均可在提升系统排热功率的同时有效增强自然循环的稳定性。回路上升段内注气对于含气率的提升效果明显强于闪蒸。降低水箱水位可使回路状态逐渐趋于稳定闪蒸,排热功率相比原型最高可提升约86%。在水箱降水位配合上升段注气的改进方案下,系统排热功率最高可增加至原型的2.2倍。
- 刘丰孙中宁孙中宁张家珲孟兆明
- 关键词：自然循环闪蒸非能动安全壳冷却系统
- 喷嘴及折流板结构对射流撞壁成膜形态的影响
- 2024年
- 喷嘴成膜效果直接影响喷射式凝汽器的换热性能。为进一步提高喷射式凝汽器的工作效率,基于自主搭建的实验系统,利用高速摄影机拍摄液膜,对喷嘴射流撞击平板的成膜特性进行研究。选取1.3、1.9、2.5 m^(3)/h三个流量工况,分析了喷嘴形状、喷嘴与挡板间距、挡板大小对喷嘴成膜面积与液膜形态的影响。结果表明:喷嘴形状对喷嘴成膜影响明显,方形喷嘴成膜面积小,具有稳定的液膜边界;中、大流量下,喷嘴成膜面积随喷嘴与挡板距离减小而增加,对比1 cm间距与5 cm间距,最佳流量工况对应液膜面积可增大13.02%;中、大流量下,喷嘴成膜面积随挡板面积增加而增加,对比大喷嘴挡板与小喷嘴挡板,最佳流量工况对应液膜面积可增加31.37%;小流量下,喷嘴与挡板间距、挡板面积对喷嘴成膜面积影响不明显。
- 林志超肖颀黄崇海柴盈华沈平安徐启嘉傅祎林初炜钰邱睿孟兆明
- 关键词：能源与动力工程
- 全厂断电事故下壳内热工水力与非能动安全壳热量导出系统耦合特性实验研究
- 2023年
- 为研究全厂断电始发的严重事故下安全壳内热工水力与非能动安全壳热量导出系统的耦合特性,本文利用PANGU安全壳综合试验装置研究了全厂断电事故工况下壳内温度分布特性、氦气分布特性以及壳内流场特性,并分析了非能动安全壳热量导出系统在安全壳与非能动安全壳热量导出系统耦合的复杂热工水力环境下的工作状态。结果表明:在全厂断电事故工况下,非能动安全壳热量导出系统具有足够的排热能力,能够保证安全壳的压力峰值小于设计值,且具有足够的安全裕量。随着事故进程的发展,壳内温度分布逐渐趋于均匀。氦气受到壳内内部环流的作用以及浓度扩散的影响,其分布不均匀性在氦气停止输入后逐渐降低。
- 李伟李伟丛继东张楠张楠张楠
- 关键词：全厂断电事故安全壳热工水力特性
- 失水事故下安全壳内热工水力与非能动安全壳热量导出系统耦合特性被引量：2
- 2023年
- 为研究冷管段失水事故下安全壳内热工水力特性、非能动安全壳热量导出系统的耦合特性与失水事故后安全壳的响应特性,本文基于相似理论建立了一套大比例安全壳综合试验装置。通过该实验装置获得压力、壳内气体温度、壳内气体成分与浓度等参数,对安全壳大空间内温度分布、不凝结气体分布以及壳内流场的特性进行研究。结果表明:在安全壳与非能动安全壳热量导出系统耦合作用下,非能动安全壳热量导出系统具有足够的排热能力,可以确保事故工况下安全壳内压力得到有效抑制,壳峰值压力均低于设计限值,且具有足够的安全裕量。同时,随着喷放进入后期,壳内温度与不凝结气体分布的不均匀性逐渐降低,壳内呈现环流状态。本文也可为后续自主开发模拟带有非能动安全壳热量导出系统的安全壳内热工水力行为的程序提供有力的支持,进而提高我国核电设计能力与技术水平。
- 初炜钰丛继东李文涛张楠张楠
- 关键词：失水事故安全壳热工水力特性不凝结气体
- 非能动安全壳热量导出系统换热器部分失效对安全壳内热工参数的影响
- 2023年
- 为探究非能动安全壳热量导出系统换热器部分失效对安全壳内热工参数的影响,本文利用PANGU试验装置研究了在发生LBLOCA事故且部分非能动安全壳热量导出系统换热器失效的工况下,换热器部分失效对非能动安全壳热量导出系统的工作状态的影响以及壳内温度分布的影响。结果表明:发生LBLOCA事故时,在部分非能动安全壳热量导出系统被隔离的情况下,剩余的非能动安全壳热量导出系统排热功率显著增加,壳内峰值压力和长期稳定压力分别上升了约8.3%和13%,仍远低于壳内压力限值。在事故进程中,温度分布不均匀性主要出现在前期以及中期阶段,后其温度分布逐渐趋于均匀。
- 高力丛继东张超琦毛亚蔚孟兆明
- 关键词：安全壳热工水力特性失水事故
- 非能动安全壳热量导出系统热交换器不同安装方案的换热性能研究
- 2023年
- 为探究不同非能动安全壳热量导出系统热交换器安装方案对“华龙一号”安全壳热工特性的影响,本文通过MAAP等分析程序分析了事故后安全壳内不同高度上的气体和温度分布,并通过大比例安全壳模拟体开展了典型事故后安全壳热工水力试验研究,为理论研究提供了验证。结果表明:3个位置的换热器都能满足设计需求,但较低位置的热交换器具有更好的换热性能。本文可为未来不同非能动安全壳热量导出系统热交换器布置方案的工程实际应用提供设计依据。
- 杨理烽薛卫光孟兆明丁铭丁铭
- 关键词：传热温度分布
- 恒压法安全壳泄漏率测量技术的开发与可行性研究被引量：2
- 2023年
- 为探究更加稳定、可靠的核电厂安全壳泄漏率测量方法,完善国内外核电厂安全壳泄漏率测量技术,本文开展了恒压法测量泄漏率的可行性研究。通过对试验数据的分析,揭示了恒压补偿计算模型的测量机理及其相比传统绝对压力衰减法的明显优势。研究表明:恒压法可在不同压力环境下获取稳定的补偿流量和泄漏率测量值,温度、湿度补偿量在总补偿量中的占比约分别为20%和1%。壳内气温变化是影响恒压法测量泄漏率的关键因素,尤其在钢制安全壳内,更需充分考虑温度补偿。
- 李建发陈广恒张瑞刘丰初炜钰孟兆明
- 关键词：温度补偿气温变化
- 非能动安全壳冷却系统启动策略试验研究
- 2023年
- 为研究非能动安全壳热量导出系统(passive containment heat removal system,PCS)启动策略,支撑电厂故障应对策略的制定,本文结合“华龙一号”PCS系统配置,提出了4种系统启动策略并开展详细研究,根据分析结果优选出2种方案进行试验研究。试验结果表明:PCS系统采用双阀开启方案或冷管段隔离阀关闭方案时能够获得较优的启动性能;采用双阀开启方案,系统启动过程较为平稳;采用冷管段隔离阀关闭方案,为避免在启动过程中发生故障,建议系统启动时换热器传热管内液体温度不要超过120℃。试验结果对“华龙一号”PCS系统启动规程的制定具有指导意义。
- 黄晨赵斌孟兆明孙中宁
- 关键词：安全壳喷淋系统汽锤两相流自然循环
