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反应堆控制棒驱动线落棒过程动力学分析与研究
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作者 陈永超 刘言午 +3 位作者 李鹏 冉小兵 吕路路 马帅 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期995-1003,共9页
反应堆控制棒驱动线落棒时间计算是反应堆设计和安全评估的重要工作之一。目前大量研究未对驱动线组件横向振动的流固耦合效应及其下落过程的冲击及碰撞摩擦力进行充分考虑与分析。本文建立了控制棒冲击模型及摩擦力模型,并给出了分离... 反应堆控制棒驱动线落棒时间计算是反应堆设计和安全评估的重要工作之一。目前大量研究未对驱动线组件横向振动的流固耦合效应及其下落过程的冲击及碰撞摩擦力进行充分考虑与分析。本文建立了控制棒冲击模型及摩擦力模型,并给出了分离与未分离控制棒组件与燃料组件冲击运动方程。重点讨论了刚度值、摩擦系数等对冲击力的影响,并采用有限元方法对不同参数的影响进行了仿真,获得了落棒过程中影响落棒时间和冲击的重要参数。通过与试验数据对比,计算结果与试验数据较为吻合,满足工程设计要求。 展开更多
关键词 驱动线 落棒 冲击模型 摩擦力模型 仿真
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基于动网格技术的超临界水冷堆控制棒落棒及缓冲分析 被引量:7
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作者 肖聪 罗英 +4 位作者 张宏亮 刘晓 杜华 黄可东 莫超 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S2期79-83,共5页
基于流体动力学(CFD)的动网格技术,对超临界水冷堆(SCWR)控制棒落棒行为进行动力学仿真分析,通过计算获得了控制棒落棒的特性参数及特性曲线。结果表明,控制棒落棒时间能满足反应堆安全分析的要求,但过大的落棒冲击会导致控制棒驱动线... 基于流体动力学(CFD)的动网格技术,对超临界水冷堆(SCWR)控制棒落棒行为进行动力学仿真分析,通过计算获得了控制棒落棒的特性参数及特性曲线。结果表明,控制棒落棒时间能满足反应堆安全分析的要求,但过大的落棒冲击会导致控制棒驱动线结构产生损坏。基于此结果,进一步对控制棒驱动线结构进行了优化设计研究,增设了水力缓冲结构,从而有效降低了控制棒落棒末速度。 展开更多
关键词 超临界水冷堆(SCWR) 控制棒驱动线 动网格 落棒时间 缓冲
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反应堆物理试验用便携式数字反应性仪的研制 被引量:5
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作者 黄礼渊 付国恩 李翔 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期638-641,660,共5页
反应堆物理试验中需进行反应性测量,为了测量反应性,研制了基于逆动态法原理的可消除空间效应的便携式数字反应性仪。详细叙述了数字反应性仪的物理模型、硬件设计、软件设计、动态跟踪法和可消除空间效应的落棒法测量模式以及堆上考验... 反应堆物理试验中需进行反应性测量,为了测量反应性,研制了基于逆动态法原理的可消除空间效应的便携式数字反应性仪。详细叙述了数字反应性仪的物理模型、硬件设计、软件设计、动态跟踪法和可消除空间效应的落棒法测量模式以及堆上考验试验情况。 展开更多
关键词 数字反应性仪 空间效应 逆动态法 动态跟踪法 落棒法
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液体悬浮式非能动停堆组件落棒分析程序的试验验证 被引量:2
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作者 袁浩然 匡波 +2 位作者 刘鹏飞 王欣 黎闫 《应用科技》 CAS 2019年第6期79-84,共6页
基于快堆液体悬浮式非能动停堆组件的落棒原理,结合非能动组件流道结构的阻力特性试验修正,建立非能动棒落棒的水力-动力学分析模型,开发相应的落棒计算分析程序。通过全尺寸组件落棒试验,采用可视化观测与数字图像处理技术,得到试验落... 基于快堆液体悬浮式非能动停堆组件的落棒原理,结合非能动组件流道结构的阻力特性试验修正,建立非能动棒落棒的水力-动力学分析模型,开发相应的落棒计算分析程序。通过全尺寸组件落棒试验,采用可视化观测与数字图像处理技术,得到试验落棒曲线。结果表明,程序落棒计算与实测结果符合较好,验证了落棒模型与程序。通过程序的建立与试验验证,为液体悬浮式非能动停堆组件的设计提供参考。 展开更多
关键词 快堆 无保护失流 液体悬浮式非能动停堆组件 水力推力 水力-运动特性 落棒计算程序 数字图像处理 落棒试验验证
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超临界压水堆改进型控制棒组件落棒过程计算分析研究
5
作者 郑乐乐 岳题 +4 位作者 朱发文 秦勉 李翔 刘孟龙 黄山 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期113-117,共5页
为验证超临界压水堆改进型控制棒组件能否实现预期水力缓冲功能,采用计算流体力学分析软件Fluent、基于6自由度(6DOF)模型的铺层法动网格技术,对其落棒过程进行研究,分析了控制棒组件落棒时间和落棒末速度。结果表明:相比改进前的设计,... 为验证超临界压水堆改进型控制棒组件能否实现预期水力缓冲功能,采用计算流体力学分析软件Fluent、基于6自由度(6DOF)模型的铺层法动网格技术,对其落棒过程进行研究,分析了控制棒组件落棒时间和落棒末速度。结果表明:相比改进前的设计,改进型控制棒组件落棒时间虽有所增大,但仍然能满足安全要求;落棒末速度大幅下降,落棒冲击力降低,从而能够保证控制棒组件及燃料组件的结构完整性。改进型控制棒组件的设计能够实现预期的水力缓冲功能,可用于超临界压水堆堆芯设计。 展开更多
关键词 超临界压水堆 改进型控制棒组件 落棒时间 落棒冲击力 动网格
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落棒过程中燃料组件导向管内的流场分析迭代方法 被引量:2
6
作者 刘胜 杨翊仁 李鹏 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期32-37,共6页
已有落棒计算认为控制棒下落过程中燃料组件导向管各流水孔始终为流出状态,而实际会出现流动反向。为解决此问题,认为每一时刻各流水孔均有流进和流出2种可能状态。对所有流动断面发生突变的位置进行流动能量损失分析,通过引入表征流动... 已有落棒计算认为控制棒下落过程中燃料组件导向管各流水孔始终为流出状态,而实际会出现流动反向。为解决此问题,认为每一时刻各流水孔均有流进和流出2种可能状态。对所有流动断面发生突变的位置进行流动能量损失分析,通过引入表征流动状态的流向指标,将所有可能出现的流动状态串联为一套Bernoulli方程和流量守恒方程,进行流向及流量的迭代求解。利用求解获得的流态、压强及速度分布计算控制棒组件上的流体阻力,代入下落运动方程,进行落棒时间计算。结果表明:考虑流动反向的落棒时间为2.133s,而认为所有流水孔始终流出的落棒时间为2.036s;流动反向对落棒时程及落棒时间影响明显,理论分析可采用考虑流动反向的迭代方法。 展开更多
关键词 落棒时间 燃料组件导向管 流向指标 迭代分析 BERNOULLI方程
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控制棒下行运动特性影响因素分析 被引量:1
7
作者 李恬 魏炳乾 +2 位作者 黎闫 杨振东 李市双 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期127-132,共6页
液体悬浮式非能动停堆技术是近年来核反应安全领域的研究热点之一,研究控制棒下行的运动特性对核电厂的安全运行有着重要意义。本文选取2种典型非保护瞬态失流事故(ULOF)为依据设计多种工况进行模型实验,结合实验数据对控制棒下行运动... 液体悬浮式非能动停堆技术是近年来核反应安全领域的研究热点之一,研究控制棒下行的运动特性对核电厂的安全运行有着重要意义。本文选取2种典型非保护瞬态失流事故(ULOF)为依据设计多种工况进行模型实验,结合实验数据对控制棒下行运动进行受力分析得出其阻力的时程变化。通过控制变量法对比分析了控制棒尾部出流孔径和初始周向位置对控制棒下行运动时程及缓冲效果的影响,并得出了下行时的阻力系数与雷诺数之间的函数关系。本研究可为优化控制棒组件结构提供依据,给控制棒下行运动受力研究中阻力系数的选取提供参考。 展开更多
关键词 控制棒组件 落棒过程 流体阻力 敏感性分析
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紧急落棒时控制棒棒位监测装置原理论证
8
作者 张克强 苏志伟 +1 位作者 李福春 赵文涛 《机械工程师》 2021年第5期6-8,共3页
基于反应堆控制棒驱动机构的结构及反应堆事故工况下紧急停堆的控制原理,提出了一套针对反应堆事故工况下紧急落棒时控制棒棒位监测的装置,从声学基本理论、实验室声学软件声学图像转换、工程现场模拟实验等方面对该监测装置的声音信号... 基于反应堆控制棒驱动机构的结构及反应堆事故工况下紧急停堆的控制原理,提出了一套针对反应堆事故工况下紧急落棒时控制棒棒位监测的装置,从声学基本理论、实验室声学软件声学图像转换、工程现场模拟实验等方面对该监测装置的声音信号收集、放大、传输、终端处理等整套工艺的合理性进行了论证,主要包括瞬时冲击声音信号采集及放大原理、声音信号远传可行性及稳定性、终端输出装置信号处理及显示等。通过模拟实验装置对信号的可收集性、可放大性、可远传性进行了验证,实验结果表明:在安静或嘈杂的环境下,声音信号均得到了较好的采集、放大、传输及显示,敲击前后终端显示器中相对数值变化较大,获得的敲击声音信号清晰、灵敏。 展开更多
关键词 控制棒 紧急落棒 棒位监测 声电转换
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小型堆控制棒组件落棒缓冲设计研究
9
作者 黄春兰 岳题 +2 位作者 朱发文 冉仁杰 黄山 《科学技术创新》 2022年第13期169-172,共4页
控制棒组件是核反应堆的重要安全部件,针对小型压水堆中控制棒组件的使用特点,开展了机械与水力一体化缓冲设计,对缓冲器的不同参数组合进行性能分析和落棒缓冲试验,获得了影响其缓冲性能的主要因素及影响规律。结果表明一体化缓冲器可... 控制棒组件是核反应堆的重要安全部件,针对小型压水堆中控制棒组件的使用特点,开展了机械与水力一体化缓冲设计,对缓冲器的不同参数组合进行性能分析和落棒缓冲试验,获得了影响其缓冲性能的主要因素及影响规律。结果表明一体化缓冲器可实现有效缓冲,用于小型堆控制棒组件是可行的。基于相关分析和试验结果,对一体化缓冲器用于小型堆控制棒组件的参数设置提出了参考建议。 展开更多
关键词 小型堆 控制棒组件 缓冲器&缓冲 性能分析 落棒试验 冲击力
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节块法在船用压水堆工程仿真中的应用 被引量:1
10
作者 陈力生 陈玉清 于雷 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期432-435,共4页
将基于节块法的三维时空中子动力学模型应用于船用堆堆芯物理仿真,建立了船用堆工程仿真模型。通过对掉棒事故瞬态过程的模拟分析表明:本文所建立的模型在满足船用堆工程仿真实时计算要求的同时可获得更高的计算精度,适用于局部反应性... 将基于节块法的三维时空中子动力学模型应用于船用堆堆芯物理仿真,建立了船用堆工程仿真模型。通过对掉棒事故瞬态过程的模拟分析表明:本文所建立的模型在满足船用堆工程仿真实时计算要求的同时可获得更高的计算精度,适用于局部反应性畸变较大问题的模拟分析。 展开更多
关键词 节块法 仿真 掉棒事故
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核反应堆控制棒驱动机构落棒历程计算
11
作者 马兴奎 董冠华 +2 位作者 殷鸣 殷国富 陈辉 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期72-76,共5页
以控制棒驱动机构为研究对象,对其落棒历程进行运动学建模、落棒体受力分析及计算。同时,提出相关转动部件转动惯量的折算办法及电机随动过程中所产生制动力矩的处理办法,编制落棒计算的通用程序,实现了落棒历程中各影响因素时变规律的... 以控制棒驱动机构为研究对象,对其落棒历程进行运动学建模、落棒体受力分析及计算。同时,提出相关转动部件转动惯量的折算办法及电机随动过程中所产生制动力矩的处理办法,编制落棒计算的通用程序,实现了落棒历程中各影响因素时变规律的全程监控。计算结果显示:控制棒驱动机构的设计方案满足反应堆总体设计对其的时间、止动坐标方面的要求;电机最大制动力矩低于电机设计方案的额定制动力矩,验证了控制棒驱动机构现阶段总体方案设计的合理性。 展开更多
关键词 落棒计算 驱动机构 反应堆
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一种基于动网格的反应堆控制棒落棒行为分流域耦合仿真方法
12
作者 莫锦涛 方浩宇 +4 位作者 陈训刚 颜达鹏 李长香 邓朝俊 牛昊轩 《中国核电》 2020年第3期328-332,共5页
本文提出了一种基于动网格的反应堆控制棒落棒行为分流域耦合仿真方法,该方法分别建立了控制棒单棒和驱动杆的二维轴对称模型,保证控制棒和驱动杆对应流域的网格能够根据落棒运动规律自适应地变化。两个流域在每个时间步长内交换流体阻... 本文提出了一种基于动网格的反应堆控制棒落棒行为分流域耦合仿真方法,该方法分别建立了控制棒单棒和驱动杆的二维轴对称模型,保证控制棒和驱动杆对应流域的网格能够根据落棒运动规律自适应地变化。两个流域在每个时间步长内交换流体阻力计算结果,并根据运动方程求解得到的速度来更新控制棒和驱动杆的运动状态,实现分流域耦合。该方法通用性好,计算中考虑了驱动线流道形状的影响,且在计算时间和求解精度之间取得了良好的折中,此外,该方法在计算条件允许的情况下,还能较容易地扩展到三维模型。本文采用该方法对典型反应堆驱动线落棒行为进行了仿真,仿真结果表明,该方法计算结果可信。 展开更多
关键词 分流域 耦合 动网格 驱动线落棒
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一种基于重叠网格的反应堆控制棒落棒行为分流域耦合仿真方法
13
作者 莫锦涛 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期81-87,共7页
本文提出了一种基于重叠网格的反应堆控制棒落棒行为分流域耦合仿真方法,该方法分别建立了控制棒单棒和驱动杆的二维轴对称重叠网格模型,保证控制棒和驱动杆的部件网格和背景网格能够根据落棒运动规律自适应地变化。两个流域在每个时间... 本文提出了一种基于重叠网格的反应堆控制棒落棒行为分流域耦合仿真方法,该方法分别建立了控制棒单棒和驱动杆的二维轴对称重叠网格模型,保证控制棒和驱动杆的部件网格和背景网格能够根据落棒运动规律自适应地变化。两个流域在每个时间步长内交换流体阻力计算结果,并根据运动方程求解得到的速度来更新控制棒和驱动杆的运动状态,实现分流域耦合。本方法建模简单,通用性好,计算中考虑了驱动线流道形状的影响,且在计算时间和求解精度之间取得了良好的折中,此外,本方法在计算条件允许的情况下,还能较容易地扩展到三维模型。本文采用该方法对某反应堆控制棒驱动线的落棒行为进行了仿真,结果表明:计算结果可信。 展开更多
关键词 分流域 耦合 重叠网格 驱动线落棒
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秦山300MW核电机组全范围仿真机反应堆堆芯物理模型 被引量:6
14
作者 孙吉良 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期112-117,共6页
介绍了秦山300MW 核电机组全范围仿真机反应堆堆芯物理模型的建立、分系统测试和整体测试的结果。其中列举了模型中使用的二群扩散方程和反应性反馈的计算公式,给出部分分系统测试结果。最后在整个仿真机模型运行情况下对秦山核电站发... 介绍了秦山300MW 核电机组全范围仿真机反应堆堆芯物理模型的建立、分系统测试和整体测试的结果。其中列举了模型中使用的二群扩散方程和反应性反馈的计算公式,给出部分分系统测试结果。最后在整个仿真机模型运行情况下对秦山核电站发生落棒和弹棒事故的测试结果进行了分析。 展开更多
关键词 核电站 仿真机 堆芯物 物理模型 中子通量
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秦山核电二期工程控制棒驱动线热态综合试验 被引量:3
15
作者 王继英 许厚明 +2 位作者 钟艳敏 王源 付仿松 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期150-154,共5页
秦山核电二期工程控制棒驱动线热态综合试验是国家“八五”重点科技攻关项目。主要研究秦山二期核电站驱动线在不同工况下的落棒特性以及寿命考验,为秦山二期核电站的安全运行提供数据。
关键词 控制棒驱动线 落棒 热态试验
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On Line Measurement of Reactivity Worth of TRIGA Mark-II Research Reactor Control Rods
16
作者 Nusrat Jahan Mamunur M. Rashid +3 位作者 F. Ahmed M. G. S. Islam M. Aliuzzaman S. M. A. Islam 《Journal of Modern Physics》 2011年第9期1024-1029,共6页
The reactivity worth measurement system for control rods of the TRIGA MARK-II research reactor of Bangladesh has been design and developed. The theory of the kinetic technique of measuring reactivity has been used by ... The reactivity worth measurement system for control rods of the TRIGA MARK-II research reactor of Bangladesh has been design and developed. The theory of the kinetic technique of measuring reactivity has been used by this measurement system. The system comprises of indigenous hardware and software for online acquisition of neutron flux signals from reactor console and then computes the reactivity worth accordingly. Here for the TRIGA MARK-II research reactor, the reactivity measurement system was implemented with a dedicated circuit assembly and a conventional personal computer. A high-level Visual Basic real-time programming has been developed for data acquisition, reactivity calculation, online display (numerically as well as graphically), saving data, etc. To measure reactivity worth of TRIGA reactor control rods the rod drop experimental technique has been adopted. The results of tests experiments, carried out with the rod drop method for measuring various reactivity worth of control rods have been presented in the paper. A comparison between this results with the results using period method and that of computation method, demonstrated that the response of this reactivity measurement system is fast enough to monitor and measure the safety-related reactivity and power excursions in the reactor. 展开更多
关键词 REACTIVITY WORTH Measurement Control rod Kinetic rod drop Visual Basic
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发生落棒事故时的PCI研究 被引量:2
17
作者 刘彤 张林 +2 位作者 沈才芬 肖忠 吕华权 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期65-69,共5页
当反应堆发生落棒事故时,燃料芯块与包壳的相互作用瞬间增强,易造成燃料棒破损,从而影响核电站的正常运行。本文介绍了反应堆II类瞬态下燃料棒芯块与包壳相互作用的机理和定量分析方法,并针对大亚湾核电站18个月换料的燃料管理方案进行... 当反应堆发生落棒事故时,燃料芯块与包壳的相互作用瞬间增强,易造成燃料棒破损,从而影响核电站的正常运行。本文介绍了反应堆II类瞬态下燃料棒芯块与包壳相互作用的机理和定量分析方法,并针对大亚湾核电站18个月换料的燃料管理方案进行了发生落棒事故时的PCI热力学评价。初步的研究结果表明:如果在自然循环长度和延伸燃耗运行期内发生落棒事故,对于基负荷运行和基负荷一次调频运行,均有PCI的应力裕量,不会造成燃料棒破损。 展开更多
关键词 燃料芯块 包壳 相互作用 落棒事故
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导向管底部泄流孔水力损失计算分析 被引量:1
18
作者 徐建航 杨翊仁 《四川理工学院学报(自然科学版)》 CAS 2016年第6期44-47,共4页
核燃料组件导向管底部泄流孔的水力损失系数对控制棒落棒时间和落棒速度有着重要影响。在落棒问题分析中,能否采用叠加理论计算泄流孔的水力损失,必须进行具体分析和论证。采用CFD方法对"突缩-突扩"型和"突缩-突缩"... 核燃料组件导向管底部泄流孔的水力损失系数对控制棒落棒时间和落棒速度有着重要影响。在落棒问题分析中,能否采用叠加理论计算泄流孔的水力损失,必须进行具体分析和论证。采用CFD方法对"突缩-突扩"型和"突缩-突缩"型两类四种泄流孔在不同流速下的水力损失进行了数值模拟计算,并与理论计算结果进行了对比。计算结果表明,对于流道内未充分发展的流动,理论计算结果与数值模拟计算结果存在一定差异。 展开更多
关键词 泄流孔 落棒 未充分发展流动 水力损失 FLUENT
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竖向地震激励对控制棒驱动线落棒影响研究 被引量:1
19
作者 李朋洲 杜建勇 +2 位作者 李天勇 孙磊 李琦 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期108-110,共3页
为了保证反应堆的安全,反应堆设计中对控制棒驱动线(CRDL)在地震载荷作用下的落棒时间提出了限值。在前期的CRDL抗震试验研究以及落棒分析软件中,均只考虑了横向地震对落棒的影响。本次开展了CRDL在竖向地震载荷下的落棒分析研究和地震... 为了保证反应堆的安全,反应堆设计中对控制棒驱动线(CRDL)在地震载荷作用下的落棒时间提出了限值。在前期的CRDL抗震试验研究以及落棒分析软件中,均只考虑了横向地震对落棒的影响。本次开展了CRDL在竖向地震载荷下的落棒分析研究和地震试验研究。研究结果表明:竖向地震载荷加大了控制棒落棒过程的复杂性,对控制棒落棒时间尤其是全程落棒时间造成比较明显的影响。 展开更多
关键词 CRDL 竖向地震 落棒
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水力驱动控制棒极限落棒热态原理实验
20
作者 王金华 薄涵亮 +5 位作者 郑文祥 姜胜耀 刘志勇 李军 郑艳华 张佑杰 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2002年第4期331-335,共5页
针对控制棒水力驱动系统在摩擦力卡棒和倒置等极限工况下的停堆问题 ,根据控制棒水力驱动系统的工作原理 ,提出了步进缸内腔卸压的解决方法 ,并在 2 0 0MW低温核供热堆控制棒水力驱动系统的 1∶1实验台架上进行了这种方法的热态实验。... 针对控制棒水力驱动系统在摩擦力卡棒和倒置等极限工况下的停堆问题 ,根据控制棒水力驱动系统的工作原理 ,提出了步进缸内腔卸压的解决方法 ,并在 2 0 0MW低温核供热堆控制棒水力驱动系统的 1∶1实验台架上进行了这种方法的热态实验。结果表明 :控制棒的落棒速度明显提高 ,棒外与棒内差压在卸压一定时间后能够达到较高的数值。说明水力驱动控制棒在热态摩擦力卡棒和倒置等极限条件下 ,能够克服一定量的摩擦阻力或能够克服重力插入堆芯。 展开更多
关键词 水力驱动控制棒 热态原理 低温核供热堆 水力驱动系统 落棒 极限事故
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