为研究高温气冷堆中燃料球的气动力提升过程,本文采用三维计算流体力学数值模拟与三自由度动力学仿真解耦的方法对燃料球的运动轨迹进行了模拟。通过计算流体力学方法计算了燃料球在提升管内所受的气动力,运用三自由度动力学仿真给出了燃料球在输送管道内的运动轨迹。将数值模拟的运动轨迹与实验测量的结果进行对比发现,本文数值模拟可准确地预测燃料球的运动轨迹和碰撞次数,与实验结果相符。这表明本文方法可用于模拟高温堆燃料球的气动力提升过程。

在双X射线源、双电离室阵列探测器构成的钢板凸度仪系统中,射线源、探测器阵列以及钢板之间的位置关系（凸度仪的机械参数）,是决定系统精度的关键因素之一。本研究基于实际的凸度仪系统,结合X射线源的实际张角能力,利用噪声分析的方法,研究系统的机械参数对测量精度的影响规律。通过对该影响规律的分析,即可根据系统精度需求、所需达到的分辨率,以及X射线源的张角大小,获取优化的凸度仪机械参数。在凸度仪样机的构建过程中,该方法得到了实际应用。

X射线板带材凸度检测系统采用双X射线源和双排充气电离室探测器,对热轧生产线上的钢板进行厚度和凸度等参数的检测,X射线的能量和强度是决定钢板测厚精度的重要因素。为了保证测量精度,本文依据国标GB/T 15636—2008假定由统计涨落引入的测厚误差应小于±0.06%,在X光机管电压为180 kV、电流为11 mA的情况下,从理论上估算了满足以上精度探测器输出的最大相对标准偏差,通过实验对测厚范围内的钢板进行测量,计算出各路探测器输出在不同厚度钢板时的相对标准偏差。实验结果表明,在满足系统测量速度的情况下,通过对几个原始数据进行平均,可使统计涨落小于理论估算值。X光机设置的管电压和管电流参数满足测厚精度的要求。

阐述了用于兰州重离子深层治癌装置的扫描电源的技术指标和工作原理,为保证该电源输出电流的精度,采用滞环控制策略,将跟踪误差限制在设计要求的误差范围内。研制了1台扫描电源样机,并给出了电路仿真和测试结果。测试结果显示各项指标均达到了设计要求,表明所选电路结构和滞环控制方案是切实可行的。

根据磁铁稳流电源闭环控制的基本原理,将模拟调节器及相关的外围控制电路采用全数字化控制技术,并通过嵌入数字信号处理模块的现场可编程门阵列（FPGA）来实现,设计了数字调节器（DRL）。通过样机试验证明,该数字调节器可实现对电源的全数字化调节和控制,满足多数加速器对静态磁铁稳流电源的控制需求。

测量了8.17 MeV中子与天然铁作用的次级中子双微分截面,测量角度为30°~150°,共11个角度,采用n-p散射作为标准截面进行归一。测量数据用Monte-Carlo方法进行了模拟,以进行中子注量衰减、多次散射和有限几何修正。将测量结果与评价数据及其它测量数据进行了比较与分析。实验测量结果对数据评价、理论模型检验及实际应用等具有重要的意义。

基于实际的现场故障数据,对核电站发电机定子冷却水泵进行了可靠性分析。采用统计数学方法对数据进行了经验分析、指数分布与威布尔分布的拟合,并对拟合结果进行了验证。根据分析结果,提出了设备维修管理建议。

颗粒气动曳力计算模型对预测颗粒传输行为具有重要意义。为建立适用于高温气冷堆内非球形石墨粉尘颗粒气动曳力的关联式,本文采用计算流体力学分析了颗粒气动曳力的产生机理和关键影响因素,并针对高温气冷堆中几种典型非球形颗粒,建立了适用于非球形颗粒曳力系数的关联式以及石墨粉尘的统计平均曳力系数模型。研究结果表明颗粒雷诺数和来流角是影响曳力系数的重要参数,随着颗粒雷诺数的增加,曳力系数降低;而随着来流角的增加,曳力系数增大。本文提出的曳力系数预测模型能很好地体现石墨粉尘气动曳力受非球形参数和来流角的影响,为高温气冷堆中石墨粉尘运动特性的研究提供了基础。

为研究核反应堆压力容器主密封瞬态力学特性和密封性能,本文建立了主密封结构三维数值模型,分析了主密封组件在典型瞬态条件下的温度和应力分布特性,从法兰和主螺栓变形协调机理角度,研究了主螺栓应力在瞬态条件下的变化规律及内在原因,总结了密封面处法兰轴向分离量变化机制,并对瞬态循环条件下密封面累积塑性变形和法兰分离量演化规律进行了预测研究。研究结果表明,温度滞后效应导致主螺栓在瞬态条件下应力交变幅值大;瞬态温度和压力对密封面处分离量影响很大,急速升压会使得分离量快速增大;在启停堆瞬态循环作用下,密封面处分离量曲线呈现周期性特征,经历若干次循环后分离量曲线达到稳定,密封面局部弹塑性变形达到安定,整体塑性变形分布趋于均匀。

余热排出泵是核电站中的核二级泵,保证核电站安全停堆。采用导叶和环形蜗壳结合的结构形式以保证余热排出泵安全可靠运行。为研究余热排出泵内部压力脉动的分布和传播规律,采用非定常数值模拟和试验获得了泵内部动静干涉引起的压力脉动信号,并采用频谱法获得了压力脉动频谱特性。结果表明数值模拟和试验同时捕捉到导叶离心泵内部由动静干涉引起压力脉动频率的两种基本频率(叶轮叶片通过频率和导叶叶片通过频率)。在叶轮流道内导叶叶频及其谐频的压力脉动频谱幅值从叶轮进口到叶轮出口逐渐增强,幅值最大产生在叶片出口边的工作面。在导叶流道内叶轮叶频及谐频下的压力脉动频谱幅值最大发生在喉部。在环形蜗壳流道内叶轮叶频及谐频下的压力脉动频谱幅值分布与导叶叶片出口边位置有关。研究结果可为降低泵内部压力脉动提供一...