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兆瓦级紧凑型热管堆堆芯设计方案研究
1
作者
张智鹏
李潘潇
+5 位作者
张泽秦
王成龙
郭凯伦
田文喜
苏光辉
秋穗正
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第10期2212-2221,共10页
热管堆是利用热管导热元件的非能动导热特性来冷却堆芯的新型反应堆,兆瓦级紧凑型热管堆具有广泛的应用前景。本文提出并优化了一款高功率的紧凑型热管堆堆芯设计。利用开源蒙特卡罗软件OpenMC进行堆芯物理计算,通过比较反射能力与材料...
热管堆是利用热管导热元件的非能动导热特性来冷却堆芯的新型反应堆,兆瓦级紧凑型热管堆具有广泛的应用前景。本文提出并优化了一款高功率的紧凑型热管堆堆芯设计。利用开源蒙特卡罗软件OpenMC进行堆芯物理计算,通过比较反射能力与材料密度,采用氧化铍作为反射层。选用滑动反射层与控制棒作为反应性控制手段,反应性价值分别为6705 pcm与7698 pcm,反应堆总停堆深度超过10000 pcm,且单个滑动反射层或安全棒卡住的情况下,堆芯能实现一定的停堆深度。为展平功率分布,燃料采用了三区分区布置方案,径向功率峰因子小于1.35。反应堆具有负的燃料多普勒反应性反馈,具有安全裕量。本文方案实现了堆芯的小型化,堆芯总重量小于2 t,满足15 a长寿命的运行需求。热力耦合计算结果表明本文方案满足基体与燃料温度限值要求。本文工作对高功率紧凑型热管堆系统的设计与优化具有一定的参考价值。
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关键词
热管堆
概念设计
堆芯物理特性分析
在线阅读
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职称材料
兆瓦级热管反应堆堆芯核热特性研究
被引量：
4
2
作者
张智鹏
杨浩然
+6 位作者
王海平
步珊珊
王成龙
田文喜
苏光辉
张大林
秋穗正
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1889-1897,共9页
基于美国MegaPower兆瓦级热管反应堆设计方案,本文利用蒙特卡罗软件OpenMC与有限元分析软件COMSOL开展堆芯核热特性研究。研究表明:堆芯轴向功率分布呈先升高后降低趋势,且下半段功率水平比上半段高。径向功率随径向距离的增大而降低,...
基于美国MegaPower兆瓦级热管反应堆设计方案,本文利用蒙特卡罗软件OpenMC与有限元分析软件COMSOL开展堆芯核热特性研究。研究表明:堆芯轴向功率分布呈先升高后降低趋势,且下半段功率水平比上半段高。径向功率随径向距离的增大而降低,在靠近径向反射层处出现反弹升高,且这些区域的功率分布明显受转鼓组件的影响。“大小转鼓”的设计方案不利于兆瓦级热管反应堆的反应性控制。边界区域位置热管失效会造成更高程度的基体/燃料温度上升。3根热管失效工况下的燃料棒温升是2根热管失效的3.2倍。即使3根热管失效的极端事故工况下,堆芯基体及燃料棒峰值温度仍在安全限值内,表明兆瓦级热管反应堆这种固态导热堆芯的优越安全性。
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关键词
热管反应堆
核热特性
热管失效
安全分析
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职称材料
车载运动条件下铅铋堆LESMOR热工安全特性分析
被引量：
2
3
作者
陆定晟
魏诗颖
+3 位作者
王成龙
田文喜
苏光辉
秋穗正
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期111-123,共13页
本文基于车载运动条件下非惯性系动量方程推导,建立运动条件附加力模型,并运用铅铋快堆瞬态热工水力分析程序LETHAC展开车载铅铋快堆LESMOR系统运动条件热工安全特性分析。研究表明,坡道行驶、垂直振动、俯仰振动及垂直耦合俯仰振动运...
本文基于车载运动条件下非惯性系动量方程推导,建立运动条件附加力模型,并运用铅铋快堆瞬态热工水力分析程序LETHAC展开车载铅铋快堆LESMOR系统运动条件热工安全特性分析。研究表明,坡道行驶、垂直振动、俯仰振动及垂直耦合俯仰振动运动条件下,系统自然循环流量显著下降,但不超过30%;包壳和燃料温度上升,但不超过4℃,最高分别达411.3、442.4℃,远低于瞬态运行安全限值。LESMOR系统在汽车正常行驶和可能出现的极限行驶范围内都能保持稳定安全运行。本文提供车载运动条件下反应堆系统热工安全特性分析方法,具有一定的参考意义。
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关键词
车载运动条件
铅铋快堆
热工安全分析
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职称材料
题名
兆瓦级紧凑型热管堆堆芯设计方案研究
1
作者
张智鹏
李潘潇
张泽秦
王成龙
郭凯伦
田文喜
苏光辉
秋穗正
机构
西安交通大学核科学与核技术学院
出处
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第10期2212-2221,共10页
基金
国家自然科学基金(U20B2012)。
文摘
热管堆是利用热管导热元件的非能动导热特性来冷却堆芯的新型反应堆,兆瓦级紧凑型热管堆具有广泛的应用前景。本文提出并优化了一款高功率的紧凑型热管堆堆芯设计。利用开源蒙特卡罗软件OpenMC进行堆芯物理计算,通过比较反射能力与材料密度,采用氧化铍作为反射层。选用滑动反射层与控制棒作为反应性控制手段,反应性价值分别为6705 pcm与7698 pcm,反应堆总停堆深度超过10000 pcm,且单个滑动反射层或安全棒卡住的情况下,堆芯能实现一定的停堆深度。为展平功率分布,燃料采用了三区分区布置方案,径向功率峰因子小于1.35。反应堆具有负的燃料多普勒反应性反馈,具有安全裕量。本文方案实现了堆芯的小型化,堆芯总重量小于2 t,满足15 a长寿命的运行需求。热力耦合计算结果表明本文方案满足基体与燃料温度限值要求。本文工作对高功率紧凑型热管堆系统的设计与优化具有一定的参考价值。
关键词
热管堆
概念设计
堆芯物理特性分析
Keywords
heat pipe reactor
conceptual design
neutron characteristic analysis
分类号
TL331 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
兆瓦级热管反应堆堆芯核热特性研究
被引量：
4
2
作者
张智鹏
杨浩然
王海平
步珊珊
王成龙
田文喜
苏光辉
张大林
秋穗正
机构
西安交通大学核科学与核技术学院
中核霞浦核电有限公司
重庆
大学
能源与动力工程
学院
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1889-1897,共9页
基金
国家自然科学基金(U2067208,U20B2012)
中核领创项目。
文摘
基于美国MegaPower兆瓦级热管反应堆设计方案,本文利用蒙特卡罗软件OpenMC与有限元分析软件COMSOL开展堆芯核热特性研究。研究表明:堆芯轴向功率分布呈先升高后降低趋势,且下半段功率水平比上半段高。径向功率随径向距离的增大而降低,在靠近径向反射层处出现反弹升高,且这些区域的功率分布明显受转鼓组件的影响。“大小转鼓”的设计方案不利于兆瓦级热管反应堆的反应性控制。边界区域位置热管失效会造成更高程度的基体/燃料温度上升。3根热管失效工况下的燃料棒温升是2根热管失效的3.2倍。即使3根热管失效的极端事故工况下,堆芯基体及燃料棒峰值温度仍在安全限值内,表明兆瓦级热管反应堆这种固态导热堆芯的优越安全性。
关键词
热管反应堆
核热特性
热管失效
安全分析
Keywords
heat pipe reactor
neutronics and thermal-hydraulics characteristics
heat pipe failure
safety analysis
分类号
TL331 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
车载运动条件下铅铋堆LESMOR热工安全特性分析
被引量：
2
3
作者
陆定晟
魏诗颖
王成龙
田文喜
苏光辉
秋穗正
机构
西安交通大学核科学与核技术学院
中广核研究院有限公司
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期111-123,共13页
基金
国家重点研发计划(2019YFB1901300)。
文摘
本文基于车载运动条件下非惯性系动量方程推导,建立运动条件附加力模型,并运用铅铋快堆瞬态热工水力分析程序LETHAC展开车载铅铋快堆LESMOR系统运动条件热工安全特性分析。研究表明,坡道行驶、垂直振动、俯仰振动及垂直耦合俯仰振动运动条件下,系统自然循环流量显著下降,但不超过30%;包壳和燃料温度上升,但不超过4℃,最高分别达411.3、442.4℃,远低于瞬态运行安全限值。LESMOR系统在汽车正常行驶和可能出现的极限行驶范围内都能保持稳定安全运行。本文提供车载运动条件下反应堆系统热工安全特性分析方法,具有一定的参考意义。
关键词
车载运动条件
铅铋快堆
热工安全分析
Keywords
vehicle-mounted condition
lead-bismuth fast reactor
thermal-hydraulic and safety analysis
分类号
TL331 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
兆瓦级紧凑型热管堆堆芯设计方案研究
张智鹏
李潘潇
张泽秦
王成龙
郭凯伦
田文喜
苏光辉
秋穗正
《原子能科学技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
兆瓦级热管反应堆堆芯核热特性研究
张智鹏
杨浩然
王海平
步珊珊
王成龙
田文喜
苏光辉
张大林
秋穗正
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
车载运动条件下铅铋堆LESMOR热工安全特性分析
陆定晟
魏诗颖
王成龙
田文喜
苏光辉
秋穗正
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
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