一体化快堆顶层设计要求研究

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作者 周培德 张熙司 +9 位作者 胡赟 冯伟伟 刘琳 颜寒 王凤龙 王事喜 张强 李新宇 宋英韵 薛方元 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期15-26,共12页

一体化闭式循环快堆核能系统,简称一体化快堆,是核裂变能发展的高级阶段。为确保其满足先进核能系统的定位,应基于一体化快堆的特点及用户需求,开展顶层设计要求研究,为后续设计和技术研发指明方向。国际上对第四代核能系统的评价建立... 一体化闭式循环快堆核能系统,简称一体化快堆,是核裂变能发展的高级阶段。为确保其满足先进核能系统的定位,应基于一体化快堆的特点及用户需求,开展顶层设计要求研究,为后续设计和技术研发指明方向。国际上对第四代核能系统的评价建立了相关方法学,本文结合第四代核能系统评价方法学关注的经济性、安全性、可持续性及防核扩散等方面,特别是与设计相关的用户要求条款,研究提出一体化快堆的顶层设计要求,为开展一体化快堆设计工作设定设计目标或指标要求。 展开更多

关键词 一体化快堆 第四代核能系统 用户要求 设计要求

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小型氟盐冷却高温堆燃料元件三维热工流体设计研究

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作者 丁铜伟 张大林 陈硕 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第3期588-596,共9页

堆芯内燃料元件最热通道的流动传热特性是反应堆热工设计及安全分析的重要研究对象。针对固有安全一体化小型氟盐冷却高温堆FuSTAR堆芯方案的热工水力设计,本文开展适用于FuSTAR 4种堆芯设计方案的最热通道热工水力特性的三维数值分析... 堆芯内燃料元件最热通道的流动传热特性是反应堆热工设计及安全分析的重要研究对象。针对固有安全一体化小型氟盐冷却高温堆FuSTAR堆芯方案的热工水力设计,本文开展适用于FuSTAR 4种堆芯设计方案的最热通道热工水力特性的三维数值分析。基于候选的堆芯设计方案,将物理计算得到的最热元件线功率分布作为最热通道热工计算能量源项,先后进行温度-热点和速度-压降对比分析。温度-热点对比分析计算结果表明,4种堆芯设计方案热点温度均在温度限值以下,HCF_TRISOC方案热点温度最低,芯块及包壳内、外温差最小、温度分布最均匀,因此具有较好的传热特性,有利于减小热应力。速度-压降对比分析结果表明,HCF_UZr方案具有最大的横流强度和最小的压降,有利于强化换热和节省泵功率。综合上述分析结果,HCF_TRISOC方案具有最优的传热及安全特性,拟选作FuSTAR的燃料元件方案。本文研究结果可为FuSTAR堆芯设计及堆芯方案的选择提供参考依据,为堆芯的进一步优化提供指导。 展开更多

关键词 小型氟盐冷却高温堆 堆芯设计 热通道 螺旋十字燃料

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高温钠管道膨胀节设计及性能影响研究

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作者 梁胜莹 刘凯 +1 位作者 王国芝 刘一哲 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期128-133,共6页

快堆电站钠管道上设置膨胀节来吸收热补偿位移,可降低管道、支吊架布置难度,有效缩短钠管道长度和弹簧支吊架数量,实现设备紧凑化布置,缩小工艺间尺寸,提高经济性。为了支持一体化快堆工程建设,需对高温钠管道膨胀节开展设计研究。根据... 快堆电站钠管道上设置膨胀节来吸收热补偿位移,可降低管道、支吊架布置难度,有效缩短钠管道长度和弹簧支吊架数量,实现设备紧凑化布置,缩小工艺间尺寸,提高经济性。为了支持一体化快堆工程建设,需对高温钠管道膨胀节开展设计研究。根据相关规范,采用公式法对膨胀节关键结构参数进行设计计算,研究了膨胀节关键结构参数对膨胀节长度、吸收位移和刚度等性能的影响。研究发现,膨胀节壁厚、波纹平均半径、波高对膨胀节的性能均有不同程度影响,计算结果表明,随波距的增加,膨胀节最大可吸收轴向位移也逐渐增加。当波距一定时,随波高的增加,膨胀节最大可吸收轴向位移也会增加。在设计膨胀节时可适当增加波高,以降低刚度。若膨胀节吸收的位移越大,相应的疲劳次数减少。在满足最小疲劳寿命需求下,单位波纹展开长度吸收位移越大,膨胀节的总长度越小,可提高膨胀节制造经济性。综上,膨胀节的结构参数影响膨胀节的吸收位移、刚度、疲劳寿命等性能。在设计膨胀节时,通过选取合适的波高、波距等结构参数,使膨胀节在满足性能要求基础上提高经济性。 展开更多

关键词 高温钠管道 膨胀节 波高 波距 吸收位移 刚度

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一体化快堆悬臂式换料机防组件跌落设计研究

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作者 刘志芳 郭晓娴 +2 位作者 于团结 张威 王浩仲 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期134-139,共6页

一体化快堆是世界核能系统的主流发展方向,具有最高的核燃料循环效率。一体化快堆首次采用直拉式换料系统,即悬臂式换料机、直拉式提升机和平移式转运机的组合方式。对换料机而言,组件跌落是危害性最大的一种事故。对该事故的发生原因... 一体化快堆是世界核能系统的主流发展方向,具有最高的核燃料循环效率。一体化快堆首次采用直拉式换料系统,即悬臂式换料机、直拉式提升机和平移式转运机的组合方式。对换料机而言,组件跌落是危害性最大的一种事故。对该事故的发生原因进行分析得出,有2种情形会导致组件跌落:抓手套发生严重塑性变形或断裂以及操作流程错误。可通过提高抓手套的机械强度来提高可靠度;通过全自动控制换料并设置必要的连锁来避免操作流程错误。对于人因导致的操作流程错误无法彻底避免,通过合理地设计导向管运动行程可将组件跌落高度降至最低,从而减小跌落产生的危害性。因此,换料机发生组件跌落的概率极低,即使发生跌落,也不会影响反应堆的安全。 展开更多

关键词 换料机 组件跌落 一体化快堆

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一体化快堆堆内净化用高温浸没泵性能试验研究

5

作者 李煦 耿晓 +3 位作者 姚泽文 禹春利 吴鹏 於根芳 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期111-119,共9页

在中国原子能科学研究院的一体化快堆项目中,为实现一回路钠不出堆,防止放射性钠泄漏,采用堆内冷阱净化钠中杂质,使一回路的钠在堆容器内部完成净化。为适应堆内冷阱净化需求,需重新研发堆内钠泵送装置。本文设计了适用于堆内冷阱的高... 在中国原子能科学研究院的一体化快堆项目中,为实现一回路钠不出堆,防止放射性钠泄漏,采用堆内冷阱净化钠中杂质,使一回路的钠在堆容器内部完成净化。为适应堆内冷阱净化需求,需重新研发堆内钠泵送装置。本文设计了适用于堆内冷阱的高温浸没泵,浸没泵从钠池中抽钠,通过顶部出口将钠输入堆内冷阱内筒中,为钠在冷阱内的循环净化提供稳定、可调节的动力。针对高温浸没泵样机,开展了模拟堆内钠环境下的性能试验,得到了浸没泵在不同电力条件时的流量-扬程曲线、流量-效率曲线、流量-功率曲线,以及关键部件温度等试验值,并将试验结果与仿真计算结果进行分析比较。结果表明,所研发的浸没泵样机在高温(360℃)钠介质环境、额定工况下,能够满足流量8 m^(3)/h、扬程0.2 MPa的工程需求,同时实际绕组线圈温度低于安全运行温度(450℃),满足设计要求。上述结果为进一步服务堆内净化提供了支持。 展开更多

关键词 一体化快堆 浸没泵 性能试验 仿真计算

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一体化快堆经济性分析方法研究

6

作者 刘琳 罗妹 付琪 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期54-60,共7页

目前国内核电经济分析聚焦于压水堆,而对快堆的经济性分析主要为方法分析,案例分析较少;国际上代表性权威机构和高校给出了经济评价方法,但他们侧重于成本侧分析,收益侧分析较少。本文在国内外核电经济性分析方法的基础上,综合考虑一体... 目前国内核电经济分析聚焦于压水堆,而对快堆的经济性分析主要为方法分析,案例分析较少;国际上代表性权威机构和高校给出了经济评价方法,但他们侧重于成本侧分析,收益侧分析较少。本文在国内外核电经济性分析方法的基础上,综合考虑一体化快堆的技术特点,提出了适用于一体化快堆的经济性分析方法,建立了度电成本模型和财务评价模型,并进行了初步经济分析。计算结果表明,一体化快堆首堆度电成本为0.279元/(kW·h),内部收益率(IRR)为3.65%。在系列化学习效应的加持下,度电成本呈下降趋势,当一体化快堆在建设投资下降至2万元/kW时,其度电成本可与压水堆相比,项目的IRR可达到行业基准收益率。 展开更多

关键词 一体化快堆 闭式燃料循环 经济性分析

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钠冷快堆丧失蒸汽发生器模块后的不对称运行工况设计方法研究

7

作者 王利霞 王晓坤 +3 位作者 齐少璞 杨军 叶尚尚 刘一哲 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1155-1162,共8页

本文针对典型钠冷快堆,采用钠冷快堆系统分析程序FR-Sdaso对其丧失蒸汽发生器模块后的不对称运行工况进行了分析计算,基于两种流量分配方式及稳态非对称模型,计算得到不同功率水平下的工况特征参数,包括不同环路的功率分配、主热传输系... 本文针对典型钠冷快堆,采用钠冷快堆系统分析程序FR-Sdaso对其丧失蒸汽发生器模块后的不对称运行工况进行了分析计算,基于两种流量分配方式及稳态非对称模型,计算得到不同功率水平下的工况特征参数,包括不同环路的功率分配、主热传输系统节点温度等。通过对比分析,从可接受的最高功率水平、环路的对称性等多方面,对两种流量分配方式的优缺点进行对比总结。研究成果可为钠冷快堆丧失蒸汽发生器模块后的目标运行工况设计方法提供参考。 展开更多

关键词 钠冷快堆 模块式蒸汽发生器 丧失模块 工况设计

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基于环形燃料的月球基地用长寿期核电源堆芯物理方案研究

8

作者 时运达 赵守智 +3 位作者 孙征 胡彬和 袁晓明 杨睿 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页

空间核反应堆电源具有结构紧凑、比功率大、寿命长、不依赖光照以及环境适应性强等优点,是月球基地最理想的能源解决方案。以美国FSP方案为参考,确定净输出电功率40 kW、寿期10 a为核电源的基本参数指标。对于月球基地用空间核反应堆电... 空间核反应堆电源具有结构紧凑、比功率大、寿命长、不依赖光照以及环境适应性强等优点,是月球基地最理想的能源解决方案。以美国FSP方案为参考,确定净输出电功率40 kW、寿期10 a为核电源的基本参数指标。对于月球基地用空间核反应堆电源,热中子反应堆方案相比快中子反应堆方案在减轻屏蔽体质量和节省核燃料方面更加具有竞争力。在对比分析了空间堆上几种常用的金属氢化物后,以长寿命为原则,选择YH_(1.8)作慢化剂。环形燃料作为一种革新性的燃料形式,具有双边慢化和双边冷却的特点,可以减小固体慢化剂的正温度效应并显著提高反应堆的热工安全裕量,是未来高性能反应堆的首选燃料形式。通过借鉴前苏联TOPAZ-Ⅱ空间堆的堆芯结构,在此基础上整合美国FSP方案的系统结构,最终设计出此堆芯方案。通过采用环形燃料元件并对栅格参数进行优化设计,解决了固体慢化剂带来的全堆正温度效应问题;通过引入安全棒设计,解决了特殊临界安全要求问题;通过采用YH_(1.8)慢化剂,解决了慢化剂的氢泄漏问题。以MCNP程序为计算工具,完成了.堆芯物理方案的设计与优化。与FSP方案相比,堆芯(含反射层)尺寸参数相当,没有因为使用慢化剂而使堆芯体积变大,并且^(235)U装量仅需18.463 kg,只有FSP方案的1/4。 展开更多

关键词 星表核电源 氢化钇 金属氢化物 固体慢化剂 反应性温度效应 低铀装量 特殊临界安全

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一体化快堆主泵水力部件轻量化技术研究

9

作者 浦恩山 翟晓 +2 位作者 谷继品 刘思敏 张旭 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期120-127,共8页

为满足我国核能发展和国防科技工业发展要求,以实现国家碳中和及能源安全需求为目标,需全面突破和掌握一体化核能系统的关键技术。一回路主泵作为一体化快堆的重要能动设备,目前虽已实现自主化,但其重量偏重,为提高其经济性,需开展轻量... 为满足我国核能发展和国防科技工业发展要求,以实现国家碳中和及能源安全需求为目标,需全面突破和掌握一体化核能系统的关键技术。一回路主泵作为一体化快堆的重要能动设备,目前虽已实现自主化,但其重量偏重,为提高其经济性,需开展轻量化研究。本文通过中俄主泵结构方案对比分析,明确一体化快堆主泵水力部件轻量化研究的方向,根据一体化快堆主泵的水力设计要求,明确水力部件轻量化优化思路,通过CFD数值模拟方法对不同吸入口数量(10个、6个和4个)的水力性能进行分析比较,根据其分析结果,确定了6个吸入口的水力方案为最终方案,相较于示范快堆的10个吸入口方案,水力部件重量降低约15%,实现了水力部件轻量化的目标。 展开更多

关键词 一体化快堆 主泵 水力部件 减重 CFD

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基于一体化快堆的居里点式非能动停堆装置的关键参数范围研究

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作者 李新宇 张熙司 +1 位作者 薛方元 刘一哲 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期80-88,共9页

居里点式非能动停堆装置是一种能够通过堆芯出口冷却剂温度升高触发非能动停堆的安全设备,可以应对多种无保护事故,能够保护一体化快堆的安全。本文对装置动作流程进行分析,确定影响非能动停堆装置对无保护事故缓解效果的关键参数,包括... 居里点式非能动停堆装置是一种能够通过堆芯出口冷却剂温度升高触发非能动停堆的安全设备,可以应对多种无保护事故,能够保护一体化快堆的安全。本文对装置动作流程进行分析,确定影响非能动停堆装置对无保护事故缓解效果的关键参数,包括居里温度下限、响应时间、落棒时间和停堆棒价值。为确保停堆棒不误掉落,使用计算流体动力学软件计算正常运行工况下位于堆芯出口区域的温度敏感合金温度以确定居里温度下限;为确保无保护事故发生时停堆棒及时下落,使用事故分析程序计算能缓解事故后果的最长响应时间并确定对应居里温度上限。最终确定居里温度下限为576.5℃,居里温度上限为606.3℃。研究表明,现有温度敏感合金材料在该温度区间内的磁通量变化情况能够满足要求,该关键参数范围是合理的,可用以指导后续装置设计。 展开更多

关键词 非能动停堆 无保护事故 金属燃料 计算流体动力学

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一体化快堆核岛厂房基底隔震对比分析研究

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作者 苗鑫 张博韬 +1 位作者 刘一哲 刘林顶 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期140-147,共8页

为提高一体化快堆的极限安全地震动设计能力,拓宽其厂址适用范围,引入了基底隔震技术。针对一体化快堆核岛厂房整体质量大、刚度大的特点,研制了适用于本项目的铅芯橡胶隔震支座,并利用该系列隔震支座进行了核岛厂房的基底隔震设计。隔... 为提高一体化快堆的极限安全地震动设计能力,拓宽其厂址适用范围,引入了基底隔震技术。针对一体化快堆核岛厂房整体质量大、刚度大的特点,研制了适用于本项目的铅芯橡胶隔震支座,并利用该系列隔震支座进行了核岛厂房的基底隔震设计。隔震设计以将极限安全地震动从0.2g提高至0.4g为目标,基于动力时程分析方法,分析了隔震核岛厂房结构的安全性,同时研究了整体隔震效果。分析结果表明,核岛厂房隔震层的安全性能满足规范要求,水平向隔震效果显著,当频率大于1 Hz时,抗震结构的水平向楼层反应谱可包络隔震结构的楼层反应谱。竖向地震动在0.4g输入地震动和隔震层的作用下被二次放大,需结合其他技术手段进一步实现提高竖向极限安全地震动的目标。 展开更多

关键词 一体化快堆 核岛厂房 基底隔震 减震效果

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一体化快堆物理-热工耦合分析计算研究

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作者 李昊田 吴明宇 +3 位作者 吴宗芸 周志伟 霍兴凯 肖宇白 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期96-103,共8页

一体化快堆在提高铀资源利用率、实现高放废物最小化等方面优势明显。通过多物理耦合、精细化计算,开展反应堆高精度数值模拟,减少传统计算方法中的各种简化和近似,能够更好地反映反应堆实际运行情况,为反应堆设计方案提供验证。本文采... 一体化快堆在提高铀资源利用率、实现高放废物最小化等方面优势明显。通过多物理耦合、精细化计算,开展反应堆高精度数值模拟,减少传统计算方法中的各种简化和近似,能够更好地反映反应堆实际运行情况,为反应堆设计方案提供验证。本文采用外耦合模式,基于RMC和VERSA程序开展核热耦合研究,对一体化快堆功率和冷却剂温度进行精细化模拟计算,验证VERSA子通道传热模型设计的合理性与准确性。开展核热耦合迭代计算,采用就近原则为燃料栅元匹配最接近的温度库。结果表明:经过3轮核热耦合迭代计算,燃料中心温度变化在1%以内,实现收敛。使用匹配截面库计算与900 K截面库相比,计算得到的燃料中心温度整体下降。 展开更多

关键词 一体化快堆 核热耦合 数值模拟

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一体化快堆蒸汽发生器热工水力计算方法研究

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作者 余奇 朱丽娜 +1 位作者 朱桓君 侯斌 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期71-79,共9页

一体化快堆是钠冷快堆未来发展的重要方向,蒸汽发生器作为反应堆关键设备,其设计对于一体化快堆的建设至关重要。本文采用功率网格方法和固定网格方法分别开展了大型整体式蒸汽发生器稳态及瞬态热工水力计算程序的开发,对均相流方程和... 一体化快堆是钠冷快堆未来发展的重要方向,蒸汽发生器作为反应堆关键设备,其设计对于一体化快堆的建设至关重要。本文采用功率网格方法和固定网格方法分别开展了大型整体式蒸汽发生器稳态及瞬态热工水力计算程序的开发,对均相流方程和三大守恒方程进行离散后采用吉尔算法进行热工参数的求解,并利用俄罗斯在设计中国实验快堆(CEFR)蒸汽发生器过程中不同工况下热工参数的计算值对程序进行了验证。验证结果表明,该程序的计算精度能够适用于大型蒸汽发生器热工水力的计算。在此基础上,开展了大型蒸汽发生器稳态和瞬态热工水力特性的计算,为一体化快堆大型蒸汽发生器的设计奠定了基础。 展开更多

关键词 一体化快堆 蒸汽发生器 热工水力 数值计算

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快堆钠-水蒸汽发生器热工水力稳态综合性能研究 被引量：3

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作者 肖常志 杨红义 +5 位作者 张大林 沈格宇 秋穗正 路远 张魁 黄源彬 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期328-336,共9页

钠-水直流蒸汽发生器作为分隔钠冷快堆二、三回路的重要屏障,有着非常重要的地位。为分析蒸汽发生器的流动换热特性,西安交通大学搭建了快堆钠-水蒸汽发生器综合性能试验台架,开展了一系列稳态实验,并自主开发了一维两相热工水力设计程... 钠-水直流蒸汽发生器作为分隔钠冷快堆二、三回路的重要屏障,有着非常重要的地位。为分析蒸汽发生器的流动换热特性,西安交通大学搭建了快堆钠-水蒸汽发生器综合性能试验台架,开展了一系列稳态实验,并自主开发了一维两相热工水力设计程序。从稳态实验中选取低功率、中等功率以及满功率5个典型工况开展DeCOSS程序稳态计算。在对实验数据以及计算结果进行归一化处理后,对钠侧轴向温度分布以及蒸发器出口钠侧、水侧出口温度进行对比验证。可发现不同功率工况下,DeCOSS程序计算结果均与实验数据符合良好,验证了蒸汽发生器自主化设计和分析程序的正确性。此外,获取的实验数据也可反之修正DeCOSS程序计算方法,为今后钠-水蒸汽发生器开展相关课题的研究奠定基础。 展开更多

关键词 钠-水蒸汽发生器试验台架 DeCOSS程序 热工水力分析

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深空轻质长寿热管堆电源方案研究

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作者 安伟健 胡古 +3 位作者 郭键 葛攀和 刘金宏 葛思淼 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第5期453-461,共9页

针对中国深空探测任务对电源的长寿命要求,选择非能动、高可靠的热管堆作为电源技术路线;为满足电源的轻质要求,选择高铀密度且具备足够高温力学性能及辐照稳定性的铀钼合金作为反应堆燃料;热传输选择海恩斯合金包壳的钠热管,热管布置... 针对中国深空探测任务对电源的长寿命要求,选择非能动、高可靠的热管堆作为电源技术路线;为满足电源的轻质要求,选择高铀密度且具备足够高温力学性能及辐照稳定性的铀钼合金作为反应堆燃料;热传输选择海恩斯合金包壳的钠热管,热管布置于燃料内部,两者之间可采用钎焊或液体界面扩散的集成方式;热电转换选择长寿命且具备丰富成功经验的静态温差转换,转换材料选择温度适宜且高效率的半赫斯勒;为实现超长寿命的反应堆控制,提出了可燃毒物控制和多种提升堆芯负温度系数的创新型、非能动控制方案。最终电源方案预计可满足中国深空探测任务需求。 展开更多

关键词 深空探测 热管堆 铀钼合金 静态温差转换 非能动控制

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钠冷快堆组件编码自动识别装置的试验研究及应用

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作者 谢正 董升国 +1 位作者 丁晓哲 朱皓 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1084-1091,共8页

为保证钠冷快堆入堆组件的正确性,本文设计将组件编号转换为二维码并标记在组件上,在新组件转运设备上安装读码设备,通过读码设备对入堆新组件编码进行自动识别,将组件编码转换为组件编号并通过通讯传递至燃料操作监控系统。监控系统将... 为保证钠冷快堆入堆组件的正确性,本文设计将组件编号转换为二维码并标记在组件上,在新组件转运设备上安装读码设备,通过读码设备对入堆新组件编码进行自动识别,将组件编码转换为组件编号并通过通讯传递至燃料操作监控系统。监控系统将其与换料计划中的组件编号进行比较,可判断转运的入堆新组件是否正确,提高组件操作的可靠性和安全性。为确定组件编码的各项技术参数,通过枚举法分析并总结了影响组件编码识别的各种因素,确定出单一因素试验方案,最终通过各种参数与功能试验,获得了适用于大型快堆电站组件编码自动识别装置的组件编码各项参数,试验结果证明研发目标完全实现。 展开更多

关键词 组件编码 试验方案 自动识别

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基于神经网络的高温反应堆蠕变本构模型研究

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作者 张帆 戴守通 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2581-2591,共11页

新型反应堆的设计温度越来越高,寿命越来越长,其金属构件的蠕变现象越发显著。蠕变分析需要基于实验数据建立精确的本构模型,但获取长时实验数据代价高昂,因此需要研究由短时实验数据预测长时蠕变性能的可靠模型。本文使用不锈钢3000 h... 新型反应堆的设计温度越来越高,寿命越来越长,其金属构件的蠕变现象越发显著。蠕变分析需要基于实验数据建立精确的本构模型,但获取长时实验数据代价高昂,因此需要研究由短时实验数据预测长时蠕变性能的可靠模型。本文使用不锈钢3000 h的蠕变实验数据,先进行降噪处理,结合蠕变的物理特性找到蠕变第一、二阶段分界点,然后基于人工神经网络和Norton-Bailey幂律对实验数据进行分段训练和反向参数标定,最终得到优化的高温蠕变本构模型。经过与实验数据对比可知,该模型既能够准确描述材料蠕变变形行为,又能预测长达10000 h的蠕变变形,且预测结果与实验数据的相对误差不超过3%,其精确度远高于单一使用蠕变理论或神经网络训练得到的结果。本文结果为反应堆结构高温蠕变本构模型研究提供了有效的新方法,对高温反应堆蠕变分析和寿命评价具有理论指导意义和工程参考价值。 展开更多

关键词 人工神经网络 Norton-Bailey幂律 蠕变本构模型 蠕变分界点 蠕变性能预测

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基于子群方法的快谱共振计算方法研究

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作者 俞荣君 赵守智 +3 位作者 杨睿 宋英韵 张崇 霍兴凯 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2546-2555,共10页

为了应对特征线精细几何计算对传统快谱共振计算方法带来的挑战,基于具有良好的几何适应性和计算精度的子群方法,对快谱共振截面计算进行了研究。采用伪共振核素法处理多核素间的共振干涉效应,具有较高精度的同时,能够避免Bondarenko迭... 为了应对特征线精细几何计算对传统快谱共振计算方法带来的挑战,基于具有良好的几何适应性和计算精度的子群方法,对快谱共振截面计算进行了研究。采用伪共振核素法处理多核素间的共振干涉效应,具有较高精度的同时,能够避免Bondarenko迭代方法计算耗时的缺点。结合粒子群算法对子群参数进行求解,得到的子群参数具有较高的拟合精度。最后基于特征线方法对中国实验快堆(CEFR)和美国裂变星表电源系统(FSP)的单栅元问题进行了验证。计算结果表明,对于验证的快谱栅元问题,截面最大相对偏差分别为2%、3%,特征值绝对偏差分别为54 pcm、146 pcm。本文方法可以有效处理快谱中的共振截面计算问题。 展开更多

关键词 快谱 共振计算 子群方法 伪共振核素 粒子群算法

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高原低压环境对细水雾灭火有效性影响研究

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作者 何鑫 付芷曦 刘林顶 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第11期1555-1559,共5页

为探究高原低压环境对水雾灭火效能的影响,开展了不同环境压力下细水雾雾场特性试验和灭火试验,研究了高海拔低气压环境条件对喷雾特性的影响,揭示了低压环境下细水雾的灭火机制。研究表明:在高原低压环境下,喷头雾锥角不变,增大喷头流... 为探究高原低压环境对水雾灭火效能的影响,开展了不同环境压力下细水雾雾场特性试验和灭火试验,研究了高海拔低气压环境条件对喷雾特性的影响,揭示了低压环境下细水雾的灭火机制。研究表明:在高原低压环境下,喷头雾锥角不变,增大喷头流量系数K,相同工作压力下低压地区的水雾流量更大。与常压相比,空气密度随着压力的降低而减小,水雾在喷出喷头时与周围空气的相互作用减弱,导致水雾粒径增大。通过灭火试验验证了低压环境下在不改变稀释隔氧作用的前提下,细水雾提高了对高温燃料表面的冷却效果。因此,细水雾在低压环境下的灭火效能更好。 展开更多

关键词 高原低压环境 细水雾 柴油火 喷雾压力 雾场特性

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一体化快堆的物理特性与设计逻辑

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作者 霍兴凯 宋英韵 +2 位作者 莫不 冯伟 胡赟 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S1期61-70,共10页

为实现高效的核燃料循环,充分利用铀资源,一体化快堆采用金属燃料及与之配套的干法后处理和新燃料制造。金属燃料能谱硬,有利于提高增殖比和燃耗深度,为降低乏燃料量提供了必要条件。能谱越硬则辐照损伤截面越高,因此包壳辐照损伤成为... 为实现高效的核燃料循环,充分利用铀资源,一体化快堆采用金属燃料及与之配套的干法后处理和新燃料制造。金属燃料能谱硬,有利于提高增殖比和燃耗深度,为降低乏燃料量提供了必要条件。能谱越硬则辐照损伤截面越高,因此包壳辐照损伤成为一体化快堆燃耗深度的限制因素。较高的内增殖使燃耗反应性降低,无需添加过多的剩余反应性,可大幅减少控制棒数量,对安全性和经济性均有提高。金属燃料还因其膨胀率高、导热性好带来固有安全性上的显著提升。尽管较硬的能谱一般会带来较大的正钠空泡效应,但其他固有安全特征可在事故初期提供足够的负反馈,避免燃料及冷却剂过热发展出钠空泡效应。一体化快堆为安全高效地利用核能提供了一个理想的解决方案。 展开更多

关键词 金属燃料 一体化快堆 增殖 钠空泡反应性 堆芯设计

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