核电消氢技术（1）

移动式氢复合器；非能动氢气复合装置。     

非能动氢气复合装置的开发设计

非能动氢气复合装置是核电站发生严重事故时用于消除安全壳内氢气的安全设备之一。我们提出采用催化消氢的原理,利用新研制的全金属型催化剂消除氢气,并利用反应热,以温度梯度为推动力,非能动地进行反应。该方法不仅适用于核电站超设计基准事故下消氢,还适用于设计基准事故下的消氢。其他场合下的消氢也可选用。     

消氢技术和设备

本文综述了消氢技术基本原理，综述了国内外各种消氢设备和消氢技术的应用情况。     

带卸荷板的整体式闸室结构受力与变形有限元分析

带卸荷板的整体式闸室结构作为一种新型的水工结构,应用于浍河南坪船闸工程。利用有限元数值模拟,分析卸荷板的高度、宽度和厚度对闸墙的水平位移、土压力和弯矩分布等的影响。在卸荷板宽度和厚度不变的情况下,闸墙的水平位移随着卸荷板高度的增加呈现先减小后增大的趋势,对于卸荷板的宽度和厚度也有类似的规律;随着卸荷板高度增大,卸荷板上方的闸墙土压力变化不大,卸荷板下方的闸墙土压力随着卸荷板高度的增加先减小后增大,对于卸荷板的宽度和厚度也有类似的规律。闸墙上部为正弯矩,下部出现负弯矩。原设计方案中设计的高度、宽度和厚度较为合理。     

氢对T225NG钛合金力学性能影响

通过高温气相充氢并进行拉伸试验,对氢在T225NG钛合金中的行为进行了初步的研究.结果表明,随着氢含量的增加,T225NG钛合金的弹性模量不断增加;氢含量对强度的影响不太明显,随着氢含量的增加,抗拉强度和屈服强度略有增加;塑性随氢含量的增加而下降,但当氢含量超过750 mg*kg-1时仍具有良好的塑性.通过对试样断口以及微观组织的分析,认为氢对T225NG钛合金力学性能的影响主要是由于渗入的氢产生氢化物引起的.     

顺层岩质岸坡板桩支护结构土压力计算*

采用有限元软件PLAXIS对顺层岩质岸坡上板桩墙的墙后土压力进行分析计算,探讨了不同结构面倾角时板桩墙自身的位移以及墙后土压力的变化趋势,得到了板桩墙墙后土压力的大小和土压力分布形式。结果表明:顺层岩质岸坡上板桩墙的墙后土压力合力值随着结构面倾角的增加呈先减小再增大的趋势,同时墙后土压力的大小不是随入土深度的增加而简单地呈线性增大,而是出现不规则的增大或减小,墙后土压力最大值基本都出现在墙体临空界面处或者墙体的底部,在进行板桩墙稳定性分析中应全面考虑墙底部及板桩墙临空界面处最大土压力。研究成果可为完善《建筑边坡工程技术规范》提供参考。     

实验水池弧形消波装置孔隙率优化试验研究

文章针对实验水池弧形消波装置的消浪效果问题,以弧形消波结构为研究对象,通过二维水槽试验,研究弧形消波结构表面不同孔隙率对其反射系数的影响;在此基础上,将单层结构优化为双层结构,寻求消浪效果最佳的双层孔隙板孔隙率组合,并研究波高和周期对消波结构反射系数的影响。试验结果表明,双层孔隙板的消浪效果优于单层孔隙板;且上层孔隙板孔隙率为30%,下层孔隙板孔隙率为20%时,反射系数最小,为该消波结构的最优孔隙率组合;其他条件不变时,结构的反射系数随波高增大而减小,随周期增大而增加。     

新型金属载体消氢催化剂的研究

介绍了新研制的一种以金属网为载体的核电站用消氢催化剂。该催化剂可以在10.22%的高氢气浓度下正常工作,在80℃和湿度为100%的条件下,消氢转化率为85%左右。经过300℃高温处理30 m in,依然具有较高的消氢性能。     

双浮箱与不同形式板组合的浮堤消浪性能试验

对双浮箱与不同形式板组合的浮堤进行二维水槽波浪物理模型试验,探讨水平板入水深度、水平板开孔率、多孔竖直板等因素对浮式防波堤消浪性能的影响,重点分析双浮箱与多孔竖直板组合的浮堤的消浪性能和消浪机理。结果表明,对于双浮箱与水平板组合的浮堤,整体上水平板开孔时的消浪效果优于水平板不开孔时,尤其在波浪周期较长时。随着水平板入水深度的增大,浮堤的波浪透射系数明显减小、消浪效果明显改善,但整体上较双浮箱间无板时,其消浪性能仍无明显提高。与双浮箱间无板时相比,双浮箱间设置多孔竖直板时新型浮堤的波浪透射系数均减小,浮堤的消浪效果均得到明显改善。与双浮箱间无板时相比,双浮箱间设置多孔竖直板时新型浮堤的波浪反射系数均减小、波能损耗系数均增大。双浮箱间设置多孔竖直板时浮堤消浪效果改善的主要原因是双浮箱间的多孔竖直板增强了浮堤的波能损耗。     

具有初始挠度的板架结构承载特性分析

为探讨具有初始挠度的板架结构轴向受压时的承载特性,本文采用MSC.Nastran建立了具有初始挠度的板架结构模型,分析了初始挠度及其大小对结构的影响,根据应力等效原理拟合了挠曲板架结构轴向受压时的相当面积公式。结果表明,随着初始挠度的增加,板架主要变形方式逐渐由压缩转换为弯曲,其承载能力大幅下降;初始挠度越大,板架承载能力越弱;相当面积折减系数随着初始挠度的增加呈现先缓慢减小随后迅速降低最终平减小的变化趋势,结构中横向(垂直于轴向)应力随着初始挠度的增加不断增大。     

具有初始挠度的板架结构承载特性分析

为探讨具有初始挠度的板架结构轴向受压时的承载特性,本文采用MSC. Nastran建立了具有初始挠度的板架结构模型,分析了初始挠度及其大小对结构的影响,根据应力等效原理拟合了挠曲板架结构轴向受压时的相当面积公式。结果表明,随着初始挠度的增加,板架主要变形方式逐渐由压缩转换为弯曲,其承载能力大幅下降;初始挠度越大,板架承载能力越弱;相当面积折减系数随着初始挠度的增加呈现先缓慢减小随后迅速降低最终平减小的变化趋势,结构中横向(垂直于轴向)应力随着初始挠度的增加不断增大。     

可渗透岛礁环境下的波浪运动研究

文章应用边界单元法,依据波浪绕射理论研究了潜淹没岛礁上的波浪运动问题。研究中分析了岛礁的渗透性、排布的数量、环礁泻湖的深度等因素对于岛礁消波作用的影响,获得了不同岛礁环境下波浪的透射系数、反射系数。研究发现,可渗透岛礁的消波效果比不可渗透岛礁差,且孔隙率越大,岛礁对于波浪的消波效果越小;单个岛礁对长波有明显的消波作用,而对中短波几乎没有影响;但随着岛礁排布数量的增加,岛礁群对于中波的消波效果增加;环礁的消波效果受到泻湖深度的影响,在一定范围内,泻湖的深度越大,环礁对于中短波的消波效果越好,但当泻湖深度达到一定数值后,继续增大深度,消波效果基本没有提高。     

水相消氢催化剂研究综述

SPE电解水制氧装置需要一种水相消氢催化剂。本文阐述了水相消氢的基本原理,对国内外催化加氢除氧所使用的催化剂的组成进行了综述,这种催化剂经过适当改进是可以用于水相消氢的。     

V型夹层板声学结构优化设计研究

基于有限元方法对V型夹层板结构的水下声辐射性能进行了数值模拟研究。在保证结构质量不变的前提下,改变夹芯层单元尺寸,进行声学性能分析,寻找最优尺寸,得出如下结论:在低频段,V型夹层板的辐射声压随单元边长的增加而增加,随单元厚度的增加先减小再增大;在高频段,结构的辐射声压随边长和厚度的增大都减小;单元角度的变化对V型夹层板水下声辐射影响不大,但从整个频段上来说,存在一个最优的夹角使其声学性能最好。该研究对V型夹层板的声学优化设计具有一定的参考价值。     

核电站用氢点火器的应用研究

氢点火器作为第三代核电站AP1000中的主要消氢设备,可防止核电站发生严重事故后氢气大面积的燃爆,维护安全壳的安全性和完整性.介绍了核电站用氢点火器的特点和工作原理,以及国内外氢点火器的发展状况.认为如能开展氢点火器的研发,不但可以提高我国在材料、化工、自动控制、测温、测氢等多个行业和领域的创新力,而且可以打破其他核电大国在点火器消氢领域的垄断地位,拓宽我国核电产业的发展空间,必将为提高我国核电设备的国产化和核电事业的发展打下坚实的技术基础.     

镍钼基合金析氢电极材料的研究进展

本文分别从几何因素和能量因素方面探讨了镍钼合金电极的析氢机理,简要介绍了Ni-Mo合金的制备方法,概述了用电沉积方法制备镍钼基合金的研究现状,通过对微观结构的比较分析了多元合金电极和复合电极能够提高析氢性能的原因,最后指出多元合金电极与复合合金电极是今后镍钼基合金电极发展的重要方向。     

离心泵进口弯管优化设计

为了提高离心泵进口弯管内流动的均匀度,降低泵组振动,基于标准k-ε数值计算方法对弯管曲率半径和导流板数量进行优化设计,并选取最佳方案进行试验。结果表明：随着曲率半径增大,管内流场趋于紊乱;随着导流板数量增加,管内流场均匀度显著提高;采用最佳方案后,泵组机脚低频振动降低2 dB。该弯管优化设计简单可行,可为船用离心泵振动噪声控制提供参考。     

镍合金用作碱性电解水析氢阴极的研究综述

系统地讨论了镍合金用作电解水析氢阴极的发展状况。在镍合金电极中,Ni-Mo、Ni-Co、Ni-P和Ni-S是人们研究较多的活性阴极,特别是Ni-S合金。文章就其合成方法、析氢反应催化性能、反应机理做了简要的评述和分析,并重点介绍了Ni-S合金电极。     

阳极氧化法制备消氢催化剂金属载体及其性能研究

用阳极氧化法制备消氢催化剂金属载体,以磷酸为电解液考察了温度、氧化时间、氧化电压、电流最大密度以及水封处理对氧化膜表面的影响,用SEM表征方法对多孔氧化铝膜进行了表征.结果表明,氧化膜厚度达13.4 μm.孔径达100 nm.将Pt-Pd负载在自制的载体上制成消氢催化剂,该催化剂可在常温、氢气浓度1.1%～1.3%、空...     

平板及立板型式防波堤透射及反射系数研究

浮在水面上或潜在水下的水平或竖直单板可作为一种新型的防波堤形式.文中应用边界单元方法研究了波浪与这两种板式防波堤结构的相互作用,得到了这两种型式防波堤结构的波浪透射系数和反射系数与板的相对厚度、相对潜深及相对板长之间的相互关系.研究发现:(1)水下平板或立板的透射系数随相对厚度的增大而增大,随着相对潜深的减小而急剧地变小.当板无限接近自由表面时,透射系数会有零值出现.(2)浮在水平面上的平板和立板对中波、短波都有很好的消波效果,且立板消波效果更好.(3)潜在水面下的平板对中波、短波的消波效果比立板好,在整个波浪频率范围内,立板基本没有消波效果.