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压水堆环形燃料组件研发综述 被引量：12
1
作者 冯海宁 赵瑞瑞 +2 位作者 王虹 史宝磊 何晓军 《中国核电》 2020年第6期759-764,共6页
环形燃料是一种由两层包壳和环形芯块构成的内、外两面冷却的新型、高效、安全的燃料元件,能够在保持或增进现有反应堆安全性能的前提下,大幅提高核核电厂功率密度20%~50%,是高性能压水堆核燃料的主要发展趋势之一。本文对环形燃料概念... 环形燃料是一种由两层包壳和环形芯块构成的内、外两面冷却的新型、高效、安全的燃料元件,能够在保持或增进现有反应堆安全性能的前提下,大幅提高核核电厂功率密度20%~50%,是高性能压水堆核燃料的主要发展趋势之一。本文对环形燃料概念的提出、环形燃料的技术优势、国内外环形燃料的相关研究进行了概述,重点进行了中核北方压水堆环形燃料制造技术分析,并对环形燃料的发展进行了展望。 展开更多
关键词 环形燃料 制造技术 高性能
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小型反应堆环形燃料组件设计及应用研究
2
作者 季松涛 何晓军 +6 位作者 邹远方 潘翠杰 史晓磊 刁均辉 胡立强 史宝磊 韩智杰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1057-1065,共9页
小型反应堆通常具有模块化、建造周期短以及部署灵活的特点,可作为清洁的分布式能源,在供电的同时还能够实现海水淡化、区域供暖、工业供热等多种用途。环形燃料具有内外双层包壳,其双面冷却的结构形式可以显著改善燃料传热条件,有助于... 小型反应堆通常具有模块化、建造周期短以及部署灵活的特点,可作为清洁的分布式能源,在供电的同时还能够实现海水淡化、区域供暖、工业供热等多种用途。环形燃料具有内外双层包壳,其双面冷却的结构形式可以显著改善燃料传热条件,有助于减小堆芯体积、提升反应堆的安全性和经济性。环形燃料应用于小堆可以充分发挥其优势,符合我国核能发展战略。本文通过一系列的比对分析确定了适用于小堆的环形燃料组件设计方案,并根据力学性能分析结果初步实现了组件结构设计;通过对两种不同类型的小型反应堆堆芯的物理、热工、安全等分析,论证了环形燃料应用于小堆的可行性。研究结果表明,环形燃料在小型反应堆中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 环形燃料 小堆 堆芯物理 热工水力 安全分析
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辐照装置中锆-4合金圆管高温变形的堆外验证试验
3
作者 武琦 史宝磊 +2 位作者 张培升 关玺彤 李凯 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期192-199,共8页
新型核燃料入堆辐照考验时,需要设计专用的辐照装置。将锆-4合金圆管用作辐照装置的高温承压部件时,需要考虑其长期在高温高压下运行时的变形,以防止其变形过大影响辐照装置的热工设计,进而影响辐照参数的稳定性和堆芯安全,为此在堆外对... 新型核燃料入堆辐照考验时,需要设计专用的辐照装置。将锆-4合金圆管用作辐照装置的高温承压部件时,需要考虑其长期在高温高压下运行时的变形,以防止其变形过大影响辐照装置的热工设计,进而影响辐照参数的稳定性和堆芯安全,为此在堆外对锆-4合金圆管开展验证试验。将锆-4合金圆管制成的试验件充至不同的内压,并通电加热至不同的温度,稳定考验一段时间,测量其外径的变化,重复5次,最终得到其在不同温度和环向应力下考验后的变形量。将试验结果中由氧化和蠕变导致的变形,分别与Leistikow-Schanz公式和Rosinger公式的计算结果进行对比,发现Leistikow-Schanz公式计算结果比试验氧化增重结果要大15%左右,而Rosinger公式计算结果与试验蠕变变形结果符合较好,验证了试验结果的合理性。对试验结果进行分析,认为锆-4合金圆管在外壁环向应力29.10 MPa和460~470℃的工况下可以较长时间的运行。 展开更多
关键词 辐照装置 燃料考验 锆-4合金
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栅元型格架对环形燃料子通道流动传热特性影响的数值模拟
4
作者 胡立强 史宝磊 +4 位作者 田子豪 季松涛 杨立新 杨世豪 何晓军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2431-2437,共7页
栅元型格架是一种应用于环形燃料的新型定位格架,对环形燃料外部子通道的流动传热特性具有重要影响。本文针对直通型和外扩型两种栅元格架建立13×13环形燃料多跨格架计算流体力学(CFD)计算模型,通过计算速度场分布均匀性、搅混特... 栅元型格架是一种应用于环形燃料的新型定位格架,对环形燃料外部子通道的流动传热特性具有重要影响。本文针对直通型和外扩型两种栅元格架建立13×13环形燃料多跨格架计算流体力学(CFD)计算模型,通过计算速度场分布均匀性、搅混特性、阻力特性及努塞尔数(Nu)分布,对比分析了两种格架的流动传热特性。结果表明,外扩型格架能提高子通道流场参数分布的均匀性,同时具有更优异的搅混性能。 展开更多
关键词 环形燃料 栅元型格架 流动传热特性 CFD方法
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多流道辐照装置各流道流量分配测量
5
作者 史宝磊 张爱民 马勇哲 《科技视界》 2016年第15期14-14,16,共2页
本文利用堆外试验回路开展辐照装置进行流量测量试验,通过同等工况下,辐照装置两侧的压差相等则流经辐照装置的流量相等的原理进行流量测量,分别采取措施堵住辐照装置的各流道,然后测量各流道在额定压差下的流量。最终为辐照装置入堆提... 本文利用堆外试验回路开展辐照装置进行流量测量试验,通过同等工况下,辐照装置两侧的压差相等则流经辐照装置的流量相等的原理进行流量测量,分别采取措施堵住辐照装置的各流道,然后测量各流道在额定压差下的流量。最终为辐照装置入堆提供数据支持。 展开更多
关键词 压差 流量测量 辐照装置
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FRAPCON-2程序改进和校验
6
作者 史宝磊 季松涛 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期445-448,共4页
通过改进FRAPCON-2程序中的燃料导热系数模型和裂变气体释放模型,使之能对高燃耗的燃料进行性能分析计算。并利用Halden堆IFA 597.3ROD8的试验数据对程序进行了验证。结果表明,改进后的程序所计算出的参数(如燃料温度和裂变气体释放份额... 通过改进FRAPCON-2程序中的燃料导热系数模型和裂变气体释放模型,使之能对高燃耗的燃料进行性能分析计算。并利用Halden堆IFA 597.3ROD8的试验数据对程序进行了验证。结果表明,改进后的程序所计算出的参数(如燃料温度和裂变气体释放份额)均与实测值符合很好,对程序的改进是成功的。 展开更多
关键词 水堆燃料 高燃耗 燃料芯块导热系数 裂变气体释放
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利用秦山二期核电厂校核COBRA-Ⅳ程序
7
作者 李凯 何晓军 +1 位作者 刁均辉 史宝磊 《应用能源技术》 2018年第5期50-52,共3页
热工性能分析程序对反应堆内燃料组件的研究、设计有很大的作用,而COBRAⅣ是基于COBRA程序而开发的计算反应堆热工水力的子通道分析程序。为了校核COBRAⅣ程序计算的准确性,本次研究以秦山二期^([1])为参考堆芯,用子通道分析方法建立了... 热工性能分析程序对反应堆内燃料组件的研究、设计有很大的作用,而COBRAⅣ是基于COBRA程序而开发的计算反应堆热工水力的子通道分析程序。为了校核COBRAⅣ程序计算的准确性,本次研究以秦山二期^([1])为参考堆芯,用子通道分析方法建立了秦山二期核电厂堆芯的子通道计算模型,应用COBRA-Ⅳ程序计算了秦山二期堆芯的热工性能,并将计算结果与秦山二期的设计参数对比。计算结果的对比表明,COBRA-Ⅳ程序的计算结果与设计参数符合度较高,认为程序计算结果准确。 展开更多
关键词 秦山二期核电厂 子通道分析 COBRA-Ⅳ程序 热工性能
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