控制棒驱动线水力缓冲特性仿真研究.pdf

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1、２０１５年１１月机床与液压Ｎｏｖ?２０１５第４３卷第２２期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４３Ｎｏ?２２ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１５?２２?０２５控制棒驱动线水力缓冲特性仿真研究段春辉，王留兵，杜华，赵伟，王炳炎（中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川成都６１００４１）摘要：以一种新型控制棒驱动线水力缓冲器为研究对象，根据流体力学及动力学的基本原理，建立驱动线缓冲器缓冲过程的数学模型。利用ＭＡＴＬＡＢ计算软件及所建立的数学模型建立控

2、制棒驱动线水力缓冲器的仿真模型，对控制棒驱动线水力缓冲动态特性进行仿真分析，并根据仿真结果优选出合理的结构参数。同时为验证建模思路及方法的正确性，以某一核电堆型控制棒驱动线作为比对对象，对其进行仿真建模及分析，并将仿真结果与试验实测值进行了对比验证。验证结果表明：驱动线水力缓冲特性仿真结果与试验数据一致性较好，仿真模型可用于指导水力缓冲参数的选取和优化。关键词：控制棒驱动线；水力缓冲；动态特性；仿真研究中图分类号：ＴＬ３５１文献标志码：Ａ文章编号：１００１－３８８１（２０１５）２２－０７３－４Ｓｉｍｕｌａｔ

3、ｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｏｎｔｒｏｌＲｏｄＤｒｉｖｅＬｉｎｅＨｙｄｒａｕｌｉｃＢｕｆｆｅｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＤＵＡＮＣｈｕｎｈｕｉ，ＷＡＮＧＬｉｕｂｉｎｇ，ＤＵＨｕａ，ＺＨＡＯＷｅｉ，ＷＡＮＧＢｉｎｇｙａｎ（ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎＲｅａｃｔｏｒＳｙｓｔｅｍＤｅｓｉｇｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＮｕｃｌｅａｒＰｏｗｅｒＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａ，ＣｈｅｎｇｄｕＳｉｃｈｕａｎ６１００４１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｉｎ

4、ｃｉｐｌｅｏｆｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｋｉｎｅｔｉｃｓ，ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒａｎｅｗｔｙｐｅｃｏｎｔｒｏｌｒｏｄｄｒｉｖｅｌｉｎｅ（ＣＲＤＬ）ｂｕｆｆｅｒｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．ＷｉｔｈＭＡＴＬＡＢｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ，ａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒＣＲＤＬｂｕｆｆｅｒｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ａｄａｐｔｉｎｇｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｔｈｅＣＲＤ

5、Ｌｈｙｄｒａｕｌｉｃｂｕｆｆｅｒｉｎｇｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｔｅｒｉｓｔｉｃｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｗｉｔｈｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓ，ｒｅａｓｏｎａｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ａＣＲＤＬｂｕｆｆｅｒｆｏｒａｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎｗａｓｕｓｅｄａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ａｎｄａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｔｈｅ

6、ＣＲＤＬｂｕｆｆｅｒｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｒｅｓｕｌｔ，ＣＲＤＬｂｕｆｆｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｃｌｏｓｅｔｏｔｈｅＣＲＤＬｂｕｆｆｅｒｔｅｓｔｄａｔａ，ａｎｄｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｖｅｒｉｆｙｔｈａｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｖａｌｉｄ，ａｎｄｉｔｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｓｅｌｅｃｔｒｅａｓｏｎａｂｌｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｂｕｆｆｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｏｎｔｒｏｌｒｏｄｄｒｉｖｅｌｉｎｅ；Ｈｙｄ

7、ｒａｕｌｉｃｂｕｆｆｅｒ；Ｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈ反应堆控制棒驱动线是反应堆内唯一具有相对运数，仅靠试验进行验证及参数优化会花费大量的时间动的设备单元，是反应性控制及核安全保护的执行单成本和经济成本。为降低这种代价，以一种应用于某元。反应堆控制棒驱动线各结构部件根据其功能，总一研究堆的新型控制棒驱动线水力缓冲器为研究对体可以分为驱动线运动部件及驱动线导向部件。对于象，根据流体力学及动力学的基本原理，建立驱动线事故工况或紧急停堆时的快速落棒过程，为降低驱

8、动缓冲器缓冲过程的数学模型。利用ＭＡＴＬＡＢ计算软线运动部件快速落棒时的末速度，防止对控制棒驱动件及所建立的数学模型对控制棒驱动线水力缓冲动态线的各组成部分造成损伤，控制棒驱动线相关结构应特性进行仿真分析。设置缓冲结构，以提供有效的缓冲。１水力缓冲器结构描述及原理简介目前，在役压水堆核电站控制棒驱动线上通常采１?１水力缓冲器结构描述用水力缓冲器作为主要缓冲，水力缓冲器通过环形缝不同于一般的核电站控制棒驱动线的布置