针对堆芯筒体材料断裂韧性数据分散性提出了两种断裂韧性可靠性模型,然后结合所提出的模型对堆芯筒体内表面含轴向裂纹进行了断裂力学分析。研究表明所提出的断裂韧性可靠性模型可用于堆芯筒体的断裂风险评价;对于分析的瞬态,堆芯筒体无断裂风险。

核设备设计受诸多条件约束,采用侧壁开孔加强圈角焊连接的结构很常见。当对此类结构进行有限元应力分析时经常会遇到如下困扰：1）是否有必要考虑筒体与加强圈之间的接触;2）使用当量球壳等效该非对称结构是否会过分保守。文中详细比较了采用二维接触/非接触模型以及二维/三维模型的应力分析结果。结果表明对侧壁开孔结构加强圈区域的接触只在其附近存在有限影响,应力分析中可不考虑筒体外侧与加强圈内侧的接触。而采用当量球壳等效简化此类非对称结构进行应力分析有时会过度保守。

核电设备的快断分析是力学安全分析中重要的组成部分。在热机耦合分析中,热边界的变化对安全分析有重要的影响。利用RCC-M规范在进行快速断裂评判中,热边界关系着安全分析的失效模式和评定限值的变化。以蒸汽发生器下部封头为例,结合RCC-M规范和有限元软件开展了虚拟紧急工况下的快速断裂安全分析研究,并讨论了热边界对分析结果的影响。研究表明:热边界参量(换热系数)的变化会影响快断失效模式和评定限值;RCC-M规范在核电设备快断分析方面有较高的安全因子。

为研究间接蒸发冷却系统作为空调系统的新风预冷装置在夏季相对湿度较高的环境下的换热性能,利用微元分析法构建了适用于叉流板式间接蒸发冷却换热器的二维传热传质分析解模型,并对不同新风温湿度状态下间接蒸发冷却系统的换热性能进行了试验测试。理论计算及试验结果表明:在夏季高温潮湿环境下,间接蒸发冷却器新风通道内将出现凝结换热。换热壁面上的凝结液膜虽然会增加导热热阻降低显热传热量,但系统总换热量将随凝结换热过程的增强而显著提高,凝结过程产生的潜热换热量占总换热量的75%左右。换热器的湿球换热效率在新风相对湿度为50%,70%,90%状态下分别为70%,62%,50%左右。蒸发过程中的喷淋水消耗量与系统总换热量相关,平均每产生1kW的热量传递对应消耗水量为1.5L/h。