浮动核电站安全壳泄漏率指标分配

[目的]为了探索船用堆安全壳整体和局部泄漏率水平,明确安全壳密封性试验验收准则标准,并开展安全壳周围舱室的气载放射性物质浓度分析。[方法]基于陆上核电站安全壳密封性试验标准,根据"标准分析-提出指标-验证指标"的总体思路,开展浮动核电站泄漏率指标分配、泄漏率计算和可行性分析研究。[结果]结果表明,设计基准事故工况下,浮动核电站安全壳整体泄漏率应控制在3‰/24 h左右,B类和C类贯穿件泄漏率分配分别占整体泄漏率的10%和50%;在试验工况下,安全壳整体泄漏率考虑25%的设计余量。[结论]泄漏率数值分析计算结果满足指标要求,并具有较好的设计余量,对明确安全壳密封性试验验收准则具有重要参考价值。     

《海洋核动力平台》

正动力推进装置是船舶设计领域的重点研究对象,浮动堆作为船舶动力推进装置的一种,具有很高的军用价值,被广泛应用于世界主要发达国家的海军舰艇。近年来,中小型反应堆技术发展迅速,反应堆技术的更新换代为海洋核动力发展带来新的机遇。作为海上移动式核电站,海洋核动力平台将小型核反应堆与船舶工程技术有机     

海洋核动力平台大破口事故下安全壳压力控制与影响

安全壳是海洋核动力平台的核安全二级耐压舱室,包容反应堆及一回路系统,是设计基准事故工况下限制放射性物质对环境释放的重要屏障。海洋核动力平台采用分散式压水堆型,主管道大破口是一种严重的设计基准事故,导致安全壳内产生高压高温的放射性气体。文章通过对安全壳压力控制技术的对比研究,提出海洋核动力平台安全壳设计适合采用湿阱抑压控制措施的建议,并研究压力控制对总体方案改进带来的收益,对海洋核动力平台总体方案设计具有指导意义。     

海洋核动力平台大破口事故下安全壳压力控制与影响

安全壳是海洋核动力平台的核安全二级耐压舱室,包容反应堆及一回路系统,是设计基准事故工况下限制放射性物质对环境释放的重要屏障。海洋核动力平台采用分散式压水堆型,主管道大破口是一种严重的设计基准事故,导致安全壳内产生高压高温的放射性气体。文章通过对安全壳压力控制技术的对比研究,提出了海洋核动力平台安全壳设计适合采用湿阱抑压控制措施的建议,并研究了压力控制对总体方案改进带来的收益,对海洋核动力平台总体方案设计具有指导意义。     

核动力舰船堆芯应急冷却供电系统分析

堆芯应急冷却系统用于反应堆事故停堆后堆芯余热的移除,对于核动力舰船的安全性至关重要。此系统的运行需要持续、可靠的应急供电系统提供电源。本文分析"北极"号核动力破冰船和"戴高乐"号核动力航母堆芯应急冷却供电系统的特点,并结合美国核动力航母应急原动机和蓄电池的配备情况,初步探讨了其堆芯应急冷却供电系统的布置,最后总结得出核动力舰船堆芯应急冷却供电系统的设计原则。     

核动力船舶电力系统特点及发展趋势分析

核动力船舶具有较好的应用前景,电力系统为船舶核反应堆的负荷提供必需的电力供应,是与反应堆的安全性紧密相关的重要系统。论文对俄罗斯、法国、美国的核动力船舶电力系统进行了分析,总结了电力系统设计的特点以及发展趋势,总体而言,各国核动力船舶电力系统均极为注重冗余配置,一般每座反应堆至少对应配置两台柴油发电机组,且逐渐向着机组数量减少、单机功率增大、电气化水平提升的方向发展。论文对我国未来核动力船舶电力系统的设计具有重要的借鉴和参考意义。     

核动力舰船生物屏蔽技术

核动力舰船生物屏蔽不同陆上核动力装置生物屏蔽,其重量、体积受到极大限制,屏蔽空间也极度不规则。如何设计出经济上合理、技术上可行、体积小、重量轻、相对性能最佳的生物屏蔽,是一项复杂的系统工程。本文概述了核动力舰船生物屏蔽设技术的特点和要求;总结了核动力舰船生物屏蔽设计的一般方法、设计流程和生物屏蔽材料研制及应用情况;提出了将点核积分法同蒙特卡罗方法相结合的核动力舰船生物屏蔽设计方法,可为核动力舰船生物屏蔽设计提供参考。     

核动力舰船生物屏蔽技术

核动力舰船生物屏蔽不同陆上核动力装置生物屏蔽,其重量、体积受到极大限制,屏蔽空间也极度不规则。如何设计出经济上合理、技术上可行、体积小、重量轻、相对性能最佳的生物屏蔽,是一项复杂的系统工程。本文概述了核动力舰船生物屏蔽设技术的特点和要求;总结了核动力舰船生物屏蔽设计的一般方法、设计流程和生物屏蔽材料研制及应用情况;提出了将点核积分法同蒙特卡罗方法相结合的核动力舰船生物屏蔽设计方法,可为核动力舰船生物屏蔽设计提供参考。     

海洋核动力平台海洋环境设计基准概率论法

从概率法出发,结合陆地核电、船舶和海洋工程对环境设计基准的理论和实践,针对海洋核动力平台的核安全和平台安全需求,提出适合于海洋核动力平台海洋环境设计基准确定方法,为国内民用海洋核能应用工程的设计和监管提供参考。     

国外舰艇一体化反应堆技术应用

核动力装置是核动力舰船的核心,由于核反应堆使用具有放射性堆芯,因此在反应堆装置设计、研制及应用问题成为关注重点。目前,各国核动力舰艇反应堆布置方式存在差异,而一体化核反应堆采用反应堆、蒸汽发生器与主泵一体化独特布置,具有独特性能优势。本文结合国外核反应堆技术应用情况进行研究,分析一体化反应堆技术特点及应用效能,为反应堆技术发展提供参考。     

复合材料及其在舰船中应用的最新进展

介绍了增强纤维、基体树脂和结构芯材等复合材料船体原材料的概况和最新进展,阐明了复合材料船舶的设计理念、设计方法和结构型式及船体成型工艺和无损检测技术的进展,并给出复合材料在军民用舰船中的应用实例。     

船舶核动力装置一回路小破口失水事故处置规程研究

利用建模仿真的方法,对船舶核动力装置一回路系统发生无法隔离的小破口失水事故进行研究。结果表明,只要采用正确的运行方案,可以在保证主冷却剂泵不受汽蚀影响的条件下,利用主冷却剂泵的低速运行,排出衰变热,使系统压力较快地降低到低压安全注射系统投入运行的压力,有效地保证反应堆安全。     

船用核动力内部事件一级概率安全分析北大核心CSCD

[目的]旨在采用概率安全分析方法来全面审查船用核动力装置的安全性。[方法]为此,建立船用核动力装置内部事件功率工况的一级概率安全分析(PSA)模型,针对可能引起反应堆堆芯损伤的17组始发事件,建立17棵事件树;针对8个前沿/支持系统,建立42棵故障树,进而对船用核动力装置进行一级PSA分析。[结果]计算结果表明:堆芯损伤频率(CDF)为4.38×10–6/堆年,并确定了各始发事件组对CDF的贡献;根据重要度分析结果,人误事件和电力系统故障是对CDF贡献最大的2个因素;根据敏感性分析结果,接入第3台柴油发电机可以显著降低堆芯损伤的概率。[结论]研究成果可为船用核动力装置的安全性设计提供参考。     

水面舰船粘性流场和流噪声的数值计算

[目的]水面舰船周围因非定常流动引起的流噪声问题是舰船声隐身设计技术的难点,自由液面的存在使之不同于潜艇水动力噪声计算。为解决这一问题,[方法]采用流体体积(VOF)法结合SST k-ω湍流模型计算船体外非定常流场,赋予自由液面空气声阻抗来模拟吸声边界。将船体表面脉动压力作为流噪声声源,应用声学有限元法计算水面舰船的水下辐射噪声。[结果]计算所得结果与实验值吻合良好,表明噪声源主要集中在船艏兴波处。[结论]所得结果表明所用计算方法可以较准确地模拟水面舰船的流场与声场,对水面舰船声隐身设计具有参考价值。     

基于数字孪生技术的船体结构设计研究

由于传统舰船设计方法中存在船体结构设计不合理、设计效率低、多任务协调性差、准确性验证不足、辅助决策功能不成熟等一系列问题,研究基于数字孪生技术的船体结构设计方案。根据船体设计物理信息,使用三维建模技术构建船体结构数字孪生体,采用第三代波浪数值模型求解海洋环境矢量场,模拟真实海洋环境,实现船舶虚拟呈现。通过刚体六自由度运动方程建立船体水动力模型,模拟船舶航行状态,根据模拟航行的测试结果不断迭代优化船体结构设计方案,最终实现船体结构设计优化。实验表明,该方法构建的船舶数字孪生体效果非常逼真,航行模拟状态很准确,相对误差很小,完全可以达到船体结构性能测试的要求。     

海上浮动核电站堆舱碰撞安全研究

海上浮动核电站是小型核反应堆与船舶工程的有机结合,目前国内外均不存在海上浮动核电站相关的设计规范,为了评估海上浮动核电站堆舱碰撞安全水平,本文研究并总结了国际核商船安全规则的堆舱碰撞安全设计要求,对比具有类似特殊安全要求的使用气体或低闪点燃料船舶的燃料舱碰撞安全设计要求,将概率分析法引入堆舱碰撞安全评估,提供了一种海上浮动核电站堆舱碰撞安全评估方法。     

规则波浪中舰船摇荡耦合切片计算方法

[目的]切片理论方法在舰船耐波性设计中有着广泛的工程应用,该方法是针对切片平均位置来计算水动力,本质上缺少船体垂荡、纵摇与横摇的运动耦合性。为有效耦合船体垂荡、纵摇与横摇的运动,[方法]基于广义纵倾角和广义吃水增量的参数,以及船体坐标系下瞬时波面方程的解析表达式,以满足波面处压力为零的条件修正波面下压力分布的计算公式(史密斯效应);基于波面方程和压力分布修正公式,给出瞬时波面下船体切片的静水力与傅汝德—克雷洛夫波浪扰动力之和的计算方法,惯性水动力和阻尼力则采用经验公式估算。建立船体垂荡、纵摇与横摇耦合的时变系数动力学方程,采用AutoCAD图形面域技术开发计算软件,数值计算规则波浪中舰船的耦合摇荡运动。[结果]数值计算结果表明,大波高时横摇幅频曲线呈现出较为显著的因摇荡耦合导致的非线性效应,同时在横摇共振区内有明显的波浪传播方向的横摇偏摇现象。[结论]所得计算方法对于舰船高海况下的耐波性预报将产生积极的作用,计算软件可以作为耐波性设计选型的评估手段。     

航道碎冰条件下极地船舶冰压力分布特性

[目的]为研究船舶与碎冰作用过程中船体冰压力的分布情况,对航道碎冰条件下的极地船舶进行数值模拟分析。[方法]采用离散元法（DEM）对船舶与碎冰进行建模,假设碎冰是由理想的二维圆盘构成,并考虑海流对碎冰单元的浮力、拖曳力及附加质量的影响;利用MT Uikku号冰水池模型试验结果对数值模型进行验证,对比分析不同航速和冰况对船体区域冰压力的影响。[结果]结果显示,当船舶在航道碎冰中运动时,冰载荷主要集中在船首;船首区域的冰压力随冰厚、航速和碎冰密集度的增加而增大,其中冰厚是影响冰压力幅值最大的因素;碎冰区航行船舶的首部区域冰压力影响最大,船首过渡区冰压力影响显著。[结论]所提数值分析方法可为极地船舶安全航行和结构设计提供一定的参考。     

低合金高强度钢在造船中的应用及我国高强度船体钢的发展

目前,世界各国大型民用船舶的船体钢可按强度分为两大类,即普通强度船体结构钢和高强度船体结构钢。普通强度船体结构钢是指抗拉强度为41～50 kgf/mm~2[40～49 kPa]的船体钢,高强度船体结构钢的抗拉强度为51～63 kgf/mm~2[50～61.8 kPa]。本文仅对高强度钢在造船工业中的应用及其发展情况作一简单介绍。     

无风管喷流诱导通风系统在水面舰船装载舱的应用与探讨

文章分析了现代水面舰船机库和车辆库通风系统设计的要求和特点,借鉴民用船舶滚装处所和陆用地下停车场喷流诱导通风系统的设计理念和经验,对无风管喷流诱导通风系统在舰船机库和车辆库通风系统中的应用和设计方法进行了分析探讨,为舰船装载舱通风系统设计提供新的设计思路。