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[发明专利]一种可视化核反应堆双层熔融池传热特性实验系统与方法-CN202211038433.7有效
发明人： 张亚培;余剑;白景元;田文喜;苏光辉;秋穗正 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-08-29 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G21C17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可视化核反应堆双层熔融池传热特性实验系统与方法，该实验系统包括实验段、与实验段连接的熔盐炉和导热油罐、高压气罐、高速摄像仪、红外热像仪、冷却回路以及电源、控制设备与数据采集系统。实验段由不锈钢与石英玻璃板组成，其内部安装有加热棒、双节点热电偶，贴附在石英玻璃内壁面的电加热丝。熔盐炉依靠高压气罐注入的气体推动熔盐注入实验段，并通过真空泵将实验段内的熔盐回收。导热油罐依靠重力向实验段内注入高温导热油。高速摄像仪、红外热像仪拍摄实验过程中的熔盐与导热油界面和实验段内部的温度分布。本发明能够获得不同工况熔盐硬壳厚度和壁面热流密度分布、熔盐与导热油的相界面变化、熔盐内部的传热特性。
一种可视化核反应堆双层熔融传热特性实验系统方法

[发明专利]一种安全壳内分布式多层材料热构件节点划分及导热计算方法-CN202211137740.0有效
发明人： 张亚培;张慧芳;葛魁;苏光辉;田文喜;秋穗正 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-09-19 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种安全壳内分布式多层材料热构件节点划分及导热计算方法，步骤如下：1、指定多层材料热构件的总材料层数、临界热导率以及各层材料厚度以及导热率、密度、比热容；2、判断材料热导率是否大于临界热导率，若是，到步骤3，否则到步骤4；3、对当前材料划分均匀节点；4、对当前材料划分非均匀节点；5、判断是否完成所有材料节点划分；6、计算节点总数；7、初始化各节点温度；8、求解多层材料热构件各节点的温度。本方法能够对安全壳内分布式多层材料热构件进行划分节点，实现多层材料热构件导热计算，精确求解多层材料热构件各节点温度，对于分析安全壳内热工水力状态具有重要意义。
一种安全分布式多层材料构件节点划分导热计算方法

[发明专利]非能动安全壳空气冷却系统运行特性分析方法-CN202211137739.8有效
发明人： 张亚培;张慧芳;葛魁;吴世浩;田文喜;秋穗正;苏光辉 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-09-19 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G21D3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种非能动安全壳空气冷却系统运行特性分析方法，步骤如下：1、对钢制安全壳内部和空气冷却系统初始化；2、判断空气冷却系统是否启动；3、利用多节点安全壳分析程序计算钢制安全壳内部与钢制安全壳内壁面换热；4、计算空气冷却系统隔间与钢制安全壳外壁面换热量及其热工水力状态；5、判断是否计算到最后的隔间，若是到步骤7，否则到步骤6；6、计算钢制安全壳外壁面液膜流动，对下一隔间进行步骤4计算；7、更新各个钢制安全壳壁面温度；8、重复步骤3‑7至指定计算时间。本方法可以快速计算非能动安全壳空气冷却系统的运行特性，对空气冷却系统设计优化、提升核反应堆安全性具有重要意义。
能动安全空气冷却系统运行特性分析方法

[发明专利]蒸汽发生器及二次侧非能动余热排出系统跨维度耦合方法-CN202211634673.3在审
发明人： 张亚培;葛魁;王浩理;田文喜;苏光辉;秋穗正 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-12-19 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种蒸汽发生器及二次侧非能动余热排出系统跨维度耦合方法，步骤如下：1、利用三维计算流体力学软件对蒸汽发生器建模；2、利用一维动态仿真程序对二次侧非能动余热排出系统进行初始化；3、利用三维计算流体力学软件计算蒸汽发生器内流动传热过程；4、利用一维动态仿真程序计算二次侧非能动余热排出系统的流量及换热量；5、更新蒸汽发生器内汽水混合物质量、能量变化；6、重复步骤(3)至(5)，直到达到指定计算时间。本发明方法可以快速准确地计算二次侧非能动余热排出系统的自然循环传热过程及其对蒸汽发生器内流动传热过程的影响，对压水堆事故瞬态分析具有重要意义。
蒸汽发生器二次能动余热排出系统维度耦合方法

[发明专利]反应堆严重事故中包壳行为多尺度多物理场耦合分析方法-CN202111400834.8有效
发明人： 张亚培;王栋;吴世浩;苏光辉;田文喜;秋穗正 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-11-19 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种反应堆严重事故中包壳行为多尺度多物理场耦合分析方法，步骤为：1.建立不同尺度下的计算模型；2.开发耦合接口模块实现模型间的数据传递；3.核反应堆系统分析软件计算稳态运行工况并定义初始条件；4.核反应堆系统分析软件开始瞬态事故进程模拟；5.获得下栅格板状态参数后，调用耦合接口模块1传递数据；6.采用Fluent、Abaqus和一维包壳氧化模型分别开展计算；7.若步骤6的计算结果均已收敛，则调用耦合接口模块1，核反应堆系统分析软件继续运行，否则调用耦合接口模块2，并重复步骤6、7；8：若计算时间大于终止时间，则终止计算。否则，进行下一个时间步长的计算，重复步骤5～8。本发明对严重事故进程预测和分析具有重要意义。
反应堆严重事故中包壳行为尺度物理耦合分析方法

[发明专利]核反应堆事故工况下耦合传热传质的包壳氧化分析方法-CN202111400921.3有效
发明人： 张亚培;王栋;吴世浩;苏光辉;田文喜;秋穗正 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-11-19 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G16C20/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种核反应堆事故工况下耦合传热传质的包壳氧化分析方法，步骤如下：1.建立包含β‑Zr，α‑Zr(O)和ZrO2的包壳几何结构；2.建立计算模型的控制方程，包括氧原子扩散方程、锆原子守恒方程和导热方程；3.建立相界面的迁移方程；4.设置相界面处的边界条件；5.对包壳几何划分网格，离散控制方程，通过迭代求解获得下一个时刻收敛的温度场、氧原子浓度场、锆原子浓度场和变形速度场；6.计算在此次时间步长内相界面的位移，更新包壳的几何结构；7.若计算时间大于终止时间，则结束计算，否则对更新后的包壳几何划分网格，并执行步骤5～7。本发明可分析核反应堆事故工况下包壳的复杂氧化行为，对核反应堆安全分析具有重要意义。
核反应堆事故工况耦合传热传质氧化分析方法

[发明专利]双面冷却燃料严重事故进程模拟方法-CN202111587780.0有效
发明人： 张亚培;吴世浩;王栋;苏光辉;田文喜;秋穗正;季松涛;何晓军;史晓磊 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-12-23 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种双面冷却燃料严重事故进程模拟方法，步骤如下：1、设置双面冷却燃料的计算参数；2、开展初始化计算；3、节点类型判定；4、节点升温过程计算；5、氧化熔化进程计算；6、熔融物迁移过程计算；7、重复步骤3至6，直到达到指定计算时间。本发明方法可以快速准确地计算双面冷却燃料在严重事故工况下的升温、氧化、熔化和熔融物重定位等行为，对双面冷却燃料严重事故进程的分析具有重要意义。
双面冷却燃料严重事故进程模拟方法

[发明专利]反应堆严重事故下熔池瞬态相变模拟方法-CN202110484522.3有效
发明人： 张亚培;王耀;巫英伟;苏光辉;田文喜;秋穗正 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G16C10/00 文献下载
摘要：反应堆严重事故下熔池瞬态相变模拟方法,步骤如下：采用伪二元化简化的熔融物系统，利用耦合了流体力学方程纳维‑斯托克斯方程和相场方程卡恩‑希利亚德方程的方程组作为分层熔池瞬态演变过程中瑞利‑泰勒不稳定现象的控制方程；推导计算求解卡恩‑希利亚德方程所需要的自由能关系，化学势关系，化学迁移率和梯度自由能系数；利用涡量‑流函数方法对纳维‑斯托克斯‑卡恩‑希利亚德方程组进行数值离散，利用伪谱方法求解方程组，求解之前对方程组中所有的非光滑项光滑化；利用熔池瞬态相变模拟软件执行数值运算，模拟出完整的熔池瞬态相变过程并可视化。
反应堆严重事故熔池瞬态相变模拟方法

[发明专利]一种锶含量大于10wt%的铝锶中间合金卷材的制备方法-CN202210913666.0在审
发明人：刘飞;张亚培;王炜;张娟;王士斌;张永;陈邵龙 -专利权人：立中四通轻合金集团股份有限公司
申请日： 2022-08-01 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： C22C1/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种锶含量大于10wt％的铝锶中间合金卷材的制备方法，通过在挤压腔体中设计大变量挤压通道，腔体温度控制系统，设计挤压过程参数，使高浓度铝锶中间合金Al4Sr粒子尺寸和力学性能得到很大改善，实现了可在线添加的高浓度铝锶合金卷材生产，同时其变质孕育期短，变质衰退速率慢，产品质量得到提升。得到的铝锶中间合金，按质量含量计，包括14.0‑16.0wt％的Sr、＜0.20％的Si、＜0.30wt％的Fe、余量的Al。实验结果表明，本发明提供的铝锶中间合金中Al4Sr粒子为平均尺寸2‑5μm；在5s内即可达到最优变质效果；在线添加情况下实收率大于95％；与常规铝锶合金对比，变质衰退速率低，60分钟烧损率小于20％，本发明提供的制备方法简单，易于控制，适用于大规模工业生产。
一种含量大于 10 wt 中间合金卷材制备方法

[发明专利]一种海洋条件下不同加热面结构池式沸腾实验装置及方法-CN202111490234.5有效
发明人： 张亚培;余剑;田文喜;苏光辉;秋穗正;元一单 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-12-08 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： G21C17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种海洋条件下不同加热面结构池式沸腾实验装置及方法，该装置包括海洋运动条件平台、水箱、高速摄像仪、实验段和角度调整机构；水箱固定在海洋运动条件平台上，其顶部安装有冷凝器，下部安装有辅助加热器。高速摄像仪安装在水箱侧面并与海洋运动条件平台固定。实验段与水箱连接，其内部紫铜块钻孔并安装有加热棒，紫铜块除底面外被保温棉包裹，保温棉外侧安装与紫铜块底面四周焊接的不锈钢罩，实验段底部安装可更换的铜片。实验装置能够进行单一或者复合的升潜、摇摆和振荡运动条件下，不同加热面倾斜角度下的池式沸腾实验并且能够测量临界热流密度。此外，该装置还可以通过更换加热面对不同微观结构表面的沸腾换热能力进行研究。
一种海洋条件下不同加热结构沸腾实验装置方法

[发明专利]考虑热力耦合的压力容器下封头安全评估方法-CN202210600087.0在审
发明人： 张亚培;吴世浩;王栋;葛魁;苏光辉;田文喜;秋穗正 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-05-30 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑热力耦合的压力容器下封头安全评估方法，步骤如下：1、建立压力容器下封头计算模型；2、生成不确定性分析参数矩阵；3、下封头分层熔融池传热过程计算；4、下封头壁面烧蚀过程计算；5、下封头壁面蠕变过程计算；6、下封头安全评估。本方法可以综合考虑传热、烧蚀和蠕变对压力容器下封头的影响，并基于不确定性分析快速准确的对大量的分析结果进行统计，评估下封头的安全裕量、熔融池内各个参数对下封头安全性能的敏感性和重要性，对压力容器下封头的安全评估具有重要意义。
考虑热力耦合压力容器下封头安全评估方法

[发明专利]安全壳与非能动安全壳空气冷却系统跨维度耦合分析方法-CN202110486414.X有效
发明人： 张亚培;葛魁;张慧芳;巫英伟;田文喜;苏光辉;秋穗正 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种安全壳与非能动安全壳空气冷却系统跨维度耦合分析方法，步骤如下：1、对安全壳及非能动安全壳空气冷却系统进行初始化；2、利用多节点安全壳程序计算事故过程中隔间与相邻安全壳壁面的换热以及隔间内热工水力状态；3、判断是否计算到最后的隔间，若是，到步骤5，否则到步骤4；4、计算安全壳壁面冷凝水传递过程，对下一个隔间进行步骤2计算；5、利用三维计算流体力学软件计算非能动安全壳空气冷却系统流动换热；6、计算安全壳壁面温度；7、重复步骤1至6，直到达到指定计算时间。本方法可以快速准确地计算非能动安全壳空气冷却系统的流动换热及其对安全壳热工水力状态的影响，对压水堆安全壳完整性分析具有重要意义。
安全能动空气冷却系统维度耦合分析方法

[实用新型]一种电炉自动倾翻系统-CN202220148927.X有效
发明人：王士斌;陈邵龙;范建海;张亚培;邢立然 -专利权人：立中四通轻合金集团股份有限公司
申请日： 2022-01-20 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： F27D3/14 文献下载
摘要：本实用新型公开一种电炉自动倾翻系统，包括液压站组和与液压站组相连通的倾翻系统，倾翻系统包括固定块、测角组件、控制器、电炉、两组倾倒单元和接收器；固定块顶面设置有电炉；电炉的一侧对称铰接有支撑架；支撑架铰接有倾倒单元；倾倒单元与固定块固定连接；电炉的外侧面顶部与测角组件固定连接；接收器设置于电炉的一侧；倾倒单元与液压站组传动连接；液压站组与控制器电性连接；测角组件与控制器电性连接；控制器设置于液压站组一侧。本实用新型能够实现电炉自动倾翻，避免熔液的飞溅。
一种电炉自动系统

[发明专利]一种化学环境下纳米流体池式沸腾实验系统和实验方法-CN202111490678.9有效
发明人： 张亚培;余剑;田文喜;苏光辉;秋穗正;元一单 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-12-08 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： G21C17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种化学环境下纳米流体池式沸腾实验系统和实验方法，该实验系统包括钢化玻璃水箱、实验段、角度调整机构和辅助装置。实验段主体加热片基座底部夹持安装带有金属涂层的加热片，加热片表面贴有热电偶，加热片基座顶部安装有密封罩，整个实验段通过角度调整机构进行360°旋转。角度调整机构通过齿轮组和轴承将实验段固定在钢化玻璃水箱上。辅助装置中耐腐蚀加热器和超声波震荡仪安装在钢化玻璃水箱底部，冷凝器安装在钢化玻璃水箱顶部。同时本发明还提供了不同化学环境下纳米流体的池式沸腾及临界热流密度实验方法，能够获得化学环境下反应堆压力容器下封头不同位置纳米流体的池式沸腾以及临界热流密度数据。
一种化学环境纳米流体沸腾实验系统方法

[发明专利]一种城市绿化养护洒水装置-CN202010273308.9有效
发明人：周彩云;党媛;张亚培;王钢;陈国豪;林明乐;李博;黄涛;王静 -专利权人：周彩云
申请日： 2020-04-09 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： A01G25/09 文献下载
摘要：本发明涉及一种城市绿化养护洒水装置，储水罐底部设置有出水管，出水管通过法兰盘与底管连接，底管的另一端通过旋转密封接头连接有竖管，竖管中部设置有第一卡盘和第二卡盘，在储水罐上设置有固定盘，竖管中部还设置有竖阀门，竖管上部设置在固定臂上，固定臂与竖管之间设置有轴承，固定臂固定设置在储水罐上部，竖管顶部连接有横管，横管下侧设置有横阀门，底管内设置有限流装置，限流装置上部设置有直角弧形开口，限流装置的侧边设置在底管内臂上，限流装置上方设置有填充区、第一进水口和第二进水口，第一进水口上部设置有第一通道，第二进水口上部设置有第二通道；本发明具有适用范围广、灌溉效果好、工作效率高的优点。
一种城市绿化养护洒水装置

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