大型压水堆控制棒驱动线性能研究

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1、上海交通大学硕士学位论文大型压水堆控制棒驱动线性能研究硕士研究生：杨安良学号：1120209280导师：顾汉洋副教授申请学位：工学硕士学科：核科学与技术所在单位：机械与动力工程学院答辩日期：2015年1月授予学位单位：上海交通大学万方数据DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterAnInvestigationonPerformanceofControlRodDriveLineinaPWRCandidate：YangAnliangStudentID:

2、1120209280Supervisor：A.Prof.GuHanyangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：NuclearScienceAndTechnologyAffiliation：SchoolofMechanicalEngineeringDateofDefence：January,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity万方数据上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位

3、论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日万方数据上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印

4、、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据上海交通大学硕士学位论文大型压水堆控制棒驱动线性能研究摘要控制棒驱动线是核电厂关键设备之一，主要由燃料组件导向管、控制棒组件、导向筒组件和控制棒驱动机构组成。控制棒驱动线系统实现正常的反应堆启动、停堆、功率调节和燃耗补偿。紧急停堆时，控制棒在断电后自动释放，依靠重力插入堆芯，以保证堆芯的完整性，控制棒驱动线的落棒时间及其综合性能是反应堆设计的关键。为研究A

5、P1000核电站驱动线性能，本文建立了驱动线试验研究平台，针对驱动线系统的一组，采用1:1全尺寸结构模拟，设计制造了多功能的驱动线落棒试验本体，具备了驱动线综合试验条件，实现了棒控棒位电气测量和控制棒落棒同步可视化测量技术。文章采用高速摄像得到了完整的落棒图像，结果表明可视化试验结果与棒位测量系统得到结果良好吻合，证明了高速摄像可视化技术在驱动线试验中的可行性。本文完成了控制棒驱动杆抽插试验，测量得到驱动杆运动过程中所受摩擦力，研究了影响摩擦力的关键因素；文章开展了不同工况下落棒试验，研究了棒位高度、纵向流量、横向流量、温度和压力等因素对落棒

6、性能的影响，文章研究了驱动线不同部位变形、错位对落棒性能的影响，获得了丰富的试验数据、积累了驱动线试验经验。试验结果表明，落棒时间满足AP1000设计要求。文章创新的应用数字图像处理技术对驱动线落棒图像进行处理，准确得到了驱动线落棒过程速度、加速度曲线，对落棒过程进行了完整的分析。结果表明，棒位高度、纵向流量和横向流量对落棒速度、加速度存在显著影响，变形、错位因素的影响相对较小。关键词：压水堆、AP1000、驱动线、落棒、综合性能试验、数字图像处理i万方数据摘要ANINVESTIGATIONONPERFORMANCEOFCONTROLRODD

7、RIVELINEINAPWRABSTRACTControlroddrivelineisoneofthekeysystemofnuclearpowerplant,itcontainsfuelassemblyguidepipe,controlrod,guidetubeandcontrolroddrivingequipment.Usually,themainfunctionsofcontrolroddrivelineincludeofstartingandshuttingdownreactor,regulatingpowerandcompensat

8、ingburnup.Incaseofemergency,thecontrolrodisrequiredtofalldownunderthegravityforcea