课题组牵头申报并成功获批2024年度中国核能行业协会科技进步奖二等奖
发布时间：2024-11-19
为深入实施国家创新驱动发展战略，奖励在我国核能行业科学技术进步活动中做出突出贡献的单位和个人，激励核能行业广大科技工作者为促进核能科学技术发展贡献力量，实现核能行业科技高水平自立自强，根据有关规定，中国核能行业协会组织科学技术奖评审委员会及相关专家，对申报2024年度中国核能行业协会科学技术奖(包括科技进步奖、技术发明奖、创新团队奖和青年创新人物奖)的265项申报和推荐材料，进行了形式审查、网络评审、专业评审组初评、评审委员会终评、公示，经核准，决定对其中76项优秀科技成果、5个创新团队和8名青年创新人物予以奖励。
课题组牵头联合中国核动力研究设计院、中广核研究院有限公司、国家电投集团科学技术研究院有限公司申报的“核反应堆两相流基础仪器研制和关键模型开发及应用”获评科技进步奖二等奖。
核电是成本低、能量密度大、稳定性高的清洁能源，大力发展核电技术是达成“双碳”目标的重要途径。我国已形成“华龙一号”等重大成果，开发了一系列自主化核电设计与安全分析软件。然而，现有软件的关键模型几乎均为国外研发，作为模型开发前提的高精度测量仪器亦处于国外垄断状态，这成为制约自主化核电发展的“瓶颈”。
项目历时10余年，在国家重点研发计划课题等支持下，自主研制了一系列两相流基础测量仪器，获得了两相相态关键实验数据，开发了核反应堆自主化先进本构模型，并应用到多个自主化反应堆分析程序中，成果为自主化分析程序开发提供了关键本构模型支撑。
项目主要创新点为：（
1
）研发了具有完全自主知识产权的高精度测量仪器系统，具有测量精度高和适用工况范围广等优势，打破了国外对两相高精度测量仪器的垄断，并弥补了高温高压环境下相态参数测量手段的不足，提高了关系式在相应条件下的可靠性；（2
）针对两流体模型本构方程的重大需求，构建了适用于不同通道不同流型下的相间作用本构模型体系，建立了可适用于宽广工况参数和几何结构范围的流型转变模型、相间阻力模型和相间传热模型，突破了国外程序本构关系式及其核心模型的知识产权限制，解决了相间现象预测难度大、部分相间本构关系式预测精度低的难题；（3
）在两流体模型程序中引入了界面面积浓度输运方程，并在两流体系统程序及三维
CFD
程序中引入了惯性项，开发了多尺度接口程序，实现了堆系统内复杂沸腾相变和汽液两相流动的多尺度高精度仿真分析，优化了程序的准确性、适用性和收敛性，性能优于国际同类模型。
项目成果具有完全自主知识产权，获授权发明专利11项，整体达到了国际先进水平，其中两相相态测量仪器、高参数下相间传热关系式等成果达到了国际领先水平。项目出版专业核心教材1部，建设国家级一流课程1门，发表高水平论文150余篇，总引用率达2145次。项目成果应用于自主化反应堆系统分析软件ARSAC、NATENE和COSINE，具有显著的社会、经济效益。