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高温气冷堆HTGR-10能量转换单元中压气机气动性能试验研究 被引量:3
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作者 朱荣凯 张健 +1 位作者 郑群 邹积国 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期233-238,共6页
氦气轴流式压气机作为高温气冷堆能量转换单元的关键部件之一,其性能直接影响系统的发电性能.HTGR-10采用B rayton直接循环系统进行能量转换,它的特点是透平压气机与系统的其他设备密封于同一单元内,保证了良好的安全性.对于系统整体设... 氦气轴流式压气机作为高温气冷堆能量转换单元的关键部件之一,其性能直接影响系统的发电性能.HTGR-10采用B rayton直接循环系统进行能量转换,它的特点是透平压气机与系统的其他设备密封于同一单元内,保证了良好的安全性.对于系统整体设计来说,准确地估算压气机气动性能,稳定性边界和运行性能是很重要的,因此针对HTGR-10氦压气机的设计方案,建立了完整的实验装置系统,并且在不同操作压力、转速下分别得到了氦气和空气作为工质时的压气机特性曲线.最后,对于用空气代替氦气作为工质进行实验做了对比分析,研究了通过相似模拟方法用压气机的空气实验数据设计氦气压气机可行性和有效性.对比试验结果表明相似模拟的准确性很高. 展开更多
关键词 高温气冷堆 氦气轴流压气机 试验研究 相似模拟
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高温气冷堆氦气轮机系统电磁轴承冷却方案设计 被引量:2
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作者 王岩 解衡 赵雷 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期84-86,109,共4页
电磁轴承是高温气冷堆立式氦气轮机系统的重要组件之一。本文针对高温气冷堆氦气循环发电中的高温电磁轴承,设计了4种综合冷却方案;采用前处理软件GAMBIT对电磁轴承腔体进行三维建模,使用流体力学计算软件FLUENT对模型进行了分析。模拟... 电磁轴承是高温气冷堆立式氦气轮机系统的重要组件之一。本文针对高温气冷堆氦气循环发电中的高温电磁轴承,设计了4种综合冷却方案;采用前处理软件GAMBIT对电磁轴承腔体进行三维建模,使用流体力学计算软件FLUENT对模型进行了分析。模拟结果表明,通过合理的设计及优化,腔体可以得到有效冷却,并能将腔体温度控制在设备运行要求范围之内。 展开更多
关键词 高温气冷堆 氦气轮机 计算流体力学 冷却设计 电磁轴承
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氦气压气机高压级实验研究及性能分析 被引量:2
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作者 赵洪雷 来亮 +1 位作者 徐立民 谭春青 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2012年第4期8-11,54,共5页
针对高温气冷堆(HTGR)一回路氦气轮机直接发电装置的氦气压气机中,工况最为恶劣的高压级进行性能研究。首先通过实验方法研究了高压级实验叶栅的气动性能,然后采用数值模拟的方法进一步分析其性能,给出了40%~130%设计转速的流量-压比... 针对高温气冷堆(HTGR)一回路氦气轮机直接发电装置的氦气压气机中,工况最为恶劣的高压级进行性能研究。首先通过实验方法研究了高压级实验叶栅的气动性能,然后采用数值模拟的方法进一步分析其性能,给出了40%~130%设计转速的流量-压比和流量-效率特性曲线,并进行了叶栅内部流动分析。实验研究和数值模拟结果表明,此氦气压气机高压级性能较好,可应用到氦气压气机整机研制中。 展开更多
关键词 高温气冷堆 氦气轮机 氦气压气机 高压级 实验研究 数值模拟
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高温气冷堆螺旋管蒸汽发生器热工水力特性研究 被引量:1
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作者 王明军 孙金象 +3 位作者 章静 田文喜 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2262-2271,共10页
高温气冷堆螺旋管蒸汽发生器结构复杂,运行工况严苛,为实现对高温气冷堆蒸汽发生器运行特性的快速预测,获得其正常运行及典型瞬态工况下的热工水力特性,本文建立了一套完善准确的螺旋管蒸汽发生器管壳两侧流动换热模型,开发了适用范围... 高温气冷堆螺旋管蒸汽发生器结构复杂,运行工况严苛,为实现对高温气冷堆蒸汽发生器运行特性的快速预测,获得其正常运行及典型瞬态工况下的热工水力特性,本文建立了一套完善准确的螺旋管蒸汽发生器管壳两侧流动换热模型,开发了适用范围较广的蒸汽发生器系统热工水力分析程序STAGS;基于THTR-300反应堆蒸汽发生器验证了STAGS程序准确性和可靠性;以球床模块式高温气冷堆(HTR-PM)为对象,开展了螺旋管蒸汽发生器满负荷工况下系统运行特性分析,获得了关键热工水力参数沿螺旋管分布以及管壳侧流体流量对蒸汽发生器运行影响规律,进而研究了管壳侧入口参数受扰动时蒸汽发生器关键热工参数响应特性。结果表明:管侧换热系数最大值受管侧流体流量影响较大,管侧流量增加10%时,管侧对流换热系数最大值增加约5149.3 W/(m^(2)·K);壳侧入口氦气热工水力参数的变化对蒸汽发生器的换热功率影响较为剧烈,壳侧流量突降10%以及入口温度突增20 K时分别导致蒸汽发生器换热功率降低968 kW和上升664 kW。 展开更多
关键词 高温气冷堆 螺旋管蒸汽发生器 热工水力分析 系统程序
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高温堆中间换热器流道的湍流边界层与传热特性 被引量:2
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作者 吴彦楠 董玉杰 原鲲 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1305-1309,共5页
为提高高温气冷堆中间换热器的换热效率,对中间换热器单元流道的湍流边界层分布及其传热特性进行了理论计算和不同湍流模型的模拟分析,得到了适用于中间换热器高温高压单元流道的湍流模型。根据不同模型的边界层分布以及中心区流体速度... 为提高高温气冷堆中间换热器的换热效率,对中间换热器单元流道的湍流边界层分布及其传热特性进行了理论计算和不同湍流模型的模拟分析,得到了适用于中间换热器高温高压单元流道的湍流模型。根据不同模型的边界层分布以及中心区流体速度和温度的变化情况,发现在单元流道内流体边界层区和Poiseuille流动区的相关特征及分界点。同时,验证了3种湍流模型在Nu-Re数关系及壁面局部摩擦阻力2种情况下,与理论公式解的吻合情况,为下一步增加人为粗糙度的强化传热研究提供了理论支持。 展开更多
关键词 高温堆 湍流边界层 传热特性 中间换热器
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HTR-10GT旁路阀调节中的回热器芯部响应特性 被引量:1
6
作者 郝浩然 杨小勇 王捷 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期208-213,共6页
为准确计算高温气冷堆(HTGR)氦气透平循环装置HTR-10GT的回热器芯部在旁路阀调节时的响应特性,提出了适用于回热器的、基于双曲型守恒律方程和Warming-beam线性化方法的分布式求解方法。该方法考虑了工质热物性随温度的连续变化。对其... 为准确计算高温气冷堆(HTGR)氦气透平循环装置HTR-10GT的回热器芯部在旁路阀调节时的响应特性,提出了适用于回热器的、基于双曲型守恒律方程和Warming-beam线性化方法的分布式求解方法。该方法考虑了工质热物性随温度的连续变化。对其他换热部件、叶轮机械及空腔的特性进行了简化建模,得出了旁路阀调节时回热器进口流量和温度的变化,在此基础上比较和分析了旁路阀在不同位置时回热器芯部所受的温度冲击。计算结果表明:把高压压气机出口到回热器高温侧入口和出口的旁路阀同时打开、在保持调节效果不变的前提下,回热器芯部受到的温度冲击得以减轻。 展开更多
关键词 高温气冷堆(HTGR) 氦气透平 旁路阀 回热器 温度冲击
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我国高温气冷堆的发展 被引量:48
7
作者 吴宗鑫 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期39-43,80,共6页
模块化高温气冷堆具有的固有安全特性、建造周期短和机组容量小等优势正好符合电力系统非管制化(Deregulation)发展趋势对于发电厂的要求 ,清华大学核能设计研究院正在建造一座10MW高温气冷实验堆。
关键词 高温气冷堆 非能动安全性 氦循环 安全特性
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世界核电发展趋势与高温气冷堆 被引量:46
8
作者 吴宗鑫 张作义 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2000年第3期211-219,共9页
核能的发展面临经济竞争力、核安全、核废物的最终处置及防止核武器材料扩散的挑战。为改善公众的可接受性 ,核电厂的安全性进一步改进。电力市场体制的非管制化改革加剧了电力技术的竞争。环境保护意识增强使核废物的处置倍受关注。 8... 核能的发展面临经济竞争力、核安全、核废物的最终处置及防止核武器材料扩散的挑战。为改善公众的可接受性 ,核电厂的安全性进一步改进。电力市场体制的非管制化改革加剧了电力技术的竞争。环境保护意识增强使核废物的处置倍受关注。 80年代中期以来发展的先进轻水堆核电厂如ABWR ,System 80 +,EPR ,AP60 0等是今后一段时期内商用核电的主力堆型。进入 2 0 0 0年之际 ,美国能源部正在规划发展第四代先进核能系统 ,目标是在 2 0 2 0年或之前 ,向市场提供经过验证的成熟的第四代核电厂技术 ,以替代美国退役的核电容量。球床高温气冷堆被认为是第四代先进核能系统的优选技术。南非ESKOM电力公司选择了球床高温气冷堆作为今后核电发展的堆型。清华大学承担设计和建设的 10MW高温气冷实验堆计划在 2 0 0 0年内临界。通过10MW高温气冷堆的建造 ,我国已形成了高温气冷堆技术的自主知识产权 ,初步具备了自主设计。 展开更多
关键词 高温气冷堆 核电发展 先进轻水堆 核能系统
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我国高温气冷堆发展战略研究 被引量:40
9
作者 张作义 吴宗鑫 +1 位作者 王大中 童节娟 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期12-19,共8页
高温气冷堆和在此基础上发展起来的超高温气冷堆是第四代核能系统研发重点的6种堆型之一。本文介绍了高温气冷堆的特点,对高温气冷堆技术在国内外的最新研发进展进行了简要综述,对高温气冷堆的发展定位等问题进行了讨论。在此基础上对... 高温气冷堆和在此基础上发展起来的超高温气冷堆是第四代核能系统研发重点的6种堆型之一。本文介绍了高温气冷堆的特点,对高温气冷堆技术在国内外的最新研发进展进行了简要综述,对高温气冷堆的发展定位等问题进行了讨论。在此基础上对我国高温气冷堆发展路线进行了展望。我国高温气冷堆技术历经跟踪、跨越和自主创新,目前在商业规模模块式高温气冷堆核电站技术上处于世界领先地位。在此基础上,我国正在启动部署后续60万千瓦级模块式高温气冷堆核电机组的研发和配套关键技术的攻关工作,以进一步推动高温气冷堆技术的产业化,保持我国在该领域的国际领先优势。 展开更多
关键词 高温气冷堆 超高温 技术路线
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高温气冷堆氦气透平循环热工特性的初步研究 被引量:32
10
作者 王捷 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2002年第9期91-95,共5页
模块式高温气冷堆氦气透平直接循环发电方案是建立在带有回热器、预冷器、间冷器的闭式布雷登循环的理论基础上的 ,是集安全性、经济性为一体的先进方案 ,有着良好的发展前景。本文对高温堆氦气透平循环的热力过程进行了分析 ,揭示了各... 模块式高温气冷堆氦气透平直接循环发电方案是建立在带有回热器、预冷器、间冷器的闭式布雷登循环的理论基础上的 ,是集安全性、经济性为一体的先进方案 ,有着良好的发展前景。本文对高温堆氦气透平循环的热力过程进行了分析 ,揭示了各参数之间的关系。然后 ,对高温堆氦气透平循环进行了优化计算 ,得到了一个优化设计方案。另外 ,还对高温堆氦气透平循环的功率控制特性进行了简要分析。本文的研究结果显示高温堆氦气透平循环效率可达 4 7 9% ,将来随着材料科学和相关技术的发展循环效率有望进一步提高。 展开更多
关键词 高温气冷堆 氦气透平循环 热工特性 循环效率
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高温气冷堆技术背景和发展潜力的初步研究 被引量:17
11
作者 王捷 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2002年第4期325-330,共6页
从能源供应和环境保护的角度 ,论证了核能工业的重要性 ;然后对高温堆氦气轮机循环进行了分析 ,结果表明发电效率达 4 7 9% ;最后通过几种先进堆型的对比 ,阐明了高温气冷堆的技术优势。高温气冷堆很有潜力成为第四代核能系统的堆型之一。
关键词 技术 发展 高温气冷堆 氦气轮机直接循环 第四代核能系统 安全
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中国高温气冷堆制氢发展战略研究 被引量:18
12
作者 张平 徐景明 +1 位作者 石磊 张作义 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期20-28,共9页
核能制氢是一种有应用前景的高效、大规模、无排放的制氢技术,有望在氢气大规模集中供应的场景中起到重要作用。高温气冷堆是最适于核能制氢的堆型,在我国已有几十年的研发基础,目前正在国家科技重大专项支持下建造高温气冷堆示范电站... 核能制氢是一种有应用前景的高效、大规模、无排放的制氢技术,有望在氢气大规模集中供应的场景中起到重要作用。高温气冷堆是最适于核能制氢的堆型,在我国已有几十年的研发基础,目前正在国家科技重大专项支持下建造高温气冷堆示范电站。本文介绍了核能制氢技术的特点和主流的核能制氢工艺包括热化学碘硫循环、混合硫循环和高温蒸汽电解的原理,对国际上核能制氢技术发展现状进行了简要综述,并概述了清华大学在该领域的研发现状。此外对核能制氢的安全性、技术经济评价等问题进行了讨论,在此基础上对与高温气冷堆耦合的制氢技术进行了评价,并以氢气直接还原炼铁为例探讨了高温气冷堆制氢在工业领域的应用前景。最后对我国高温气冷堆制氢技术的发展路线进行了探讨。 展开更多
关键词 高温气冷堆 核能制氢 热化学循环 高温电解 技术路线
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高温气冷堆的特点及发展概况 被引量:17
13
作者 沈苏 苏宏 《东方电气评论》 2004年第1期50-54,共5页
简介高温气冷堆的一些特点和世界各国研究发展高温堆的概况。
关键词 高温气冷堆 全陶瓷燃料元件 反应堆 安全原则
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模块式高温气冷堆非能动余热排出系统分析与研究 被引量:14
14
作者 李晓伟 吴莘馨 +1 位作者 张丽 何树延 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期790-795,共6页
非能动的余热排出系统是高温气冷堆固有安全性的重要体现之一。本文介绍了模块式高温气冷堆余热排出系统热工水力计算方法,并给出了不同工况、不同环境温度下余热排出系统的运行参数,为余热排出系统的设计和运行提供了参考。对事故工况... 非能动的余热排出系统是高温气冷堆固有安全性的重要体现之一。本文介绍了模块式高温气冷堆余热排出系统热工水力计算方法,并给出了不同工况、不同环境温度下余热排出系统的运行参数,为余热排出系统的设计和运行提供了参考。对事故工况下舱室混凝土温度分布进行了数值分析,结果表明混凝土最高温度低于安全限值。 展开更多
关键词 高温气冷堆 余热排出 数值计算 温度场
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球床式高温气冷堆示范工程球形燃料元件的研制 被引量:13
15
作者 周湘文 卢振明 +4 位作者 张杰 邹彦文 刘兵 唐亚平 唐春和 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1228-1233,共6页
为满足球床式高温气冷堆(HTR-PM)示范工程对球形燃料元件大批量生产、单球高铀含量和低破损率的要求,必须对10MW高温气冷堆时期的球形燃料元件生产工艺进行改进和优化。通过对基体石墨粉、穿衣、压制、车削和热处理等关键设备及相关工... 为满足球床式高温气冷堆(HTR-PM)示范工程对球形燃料元件大批量生产、单球高铀含量和低破损率的要求,必须对10MW高温气冷堆时期的球形燃料元件生产工艺进行改进和优化。通过对基体石墨粉、穿衣、压制、车削和热处理等关键设备及相关工艺进行重新设计和优化,建立了规模化的球形燃料元件生产工艺。采用该工艺生产的球形燃料元件,冷态性能如压碎强度、热导、磨损和腐蚀等均满足HTR-PM的技术指标,特别是球形燃料元件的平均自由铀含量与HTR-PM球形燃料元件的自由铀含量指标(6.0×10-5)相差近1个数量级。采用优化后的规模化生产工艺,成功地研制出符合HTR-PM技术要求的球形燃料元件。 展开更多
关键词 高温气冷堆 球形燃料元件 穿衣 冷准等静压 自由铀含量
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世界小型核电反应堆现状及发展概况 被引量:12
16
作者 刘志铭 丁亮波 《国际电力》 2005年第6期27-31,共5页
小型反应堆按技术路线的不同大致可分为轻水堆、高温气冷堆、液态金属冷却快中子反应堆和熔盐反应堆四大类。文章描述了目前核电反应堆容量的状况,分析了小型化反应堆的现状和发展趋势,简要叙述了大型反应堆与小型反应堆的用途区别,并... 小型反应堆按技术路线的不同大致可分为轻水堆、高温气冷堆、液态金属冷却快中子反应堆和熔盐反应堆四大类。文章描述了目前核电反应堆容量的状况,分析了小型化反应堆的现状和发展趋势,简要叙述了大型反应堆与小型反应堆的用途区别,并阐述了小型反应堆所具有的某些优势,及多个国家正在开发的小型核电反应堆的特点和状况。 展开更多
关键词 小型核电反应堆 高温气冷堆 快中子反应堆 熔盐反应堆 模块化
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高温气冷堆示范工程螺旋管式直流蒸汽发生器工程验证试验 被引量:12
17
作者 李晓伟 吴莘馨 +2 位作者 张作义 赵加清 雒晓卫 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期329-337,共9页
研发一种新型蒸汽发生器必须进行一定规模的工程验证试验。清华大学核能与新能源技术研究院在其实验基地建设了高温气冷堆示范工程(HTR-PM)螺旋管式直流蒸汽发生器的工程验证试验回路(engineering test facility for steam generator,ET... 研发一种新型蒸汽发生器必须进行一定规模的工程验证试验。清华大学核能与新能源技术研究院在其实验基地建设了高温气冷堆示范工程(HTR-PM)螺旋管式直流蒸汽发生器的工程验证试验回路(engineering test facility for steam generator,ETF-SG)。工程验证试验回路能够模拟HTR-PM运行参数,可对HTR-PM蒸汽发生器一个换热组件进行1∶1的工程验证试验。回路设计热功率10 MW,氦回路设计压力8 MPa,最高设计温度800℃,二回路设计压力18 MPa,最高设计温度600℃。在工程验证试验回路上针对高温气冷堆蒸汽发生器完成了几十项热工水力试验,对蒸汽发生器的温度均匀性、堵管后温度分布及其温度展平调节、热工水力瞬态特性、两相流不稳定性等进行了试验研究,验证了HTR-PM螺旋管式直流蒸汽发生器的热工水力和结构设计,并为其调试、运行、低功率及启停工况参数的确定提供了重要数据和参考。 展开更多
关键词 高温气冷堆(HTGR) 蒸汽发生器 工程验证试验 两相流不稳定性 温度均匀性
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10MW高温气冷堆压力容器主螺栓液压拉伸机 被引量:13
18
作者 刘俊杰 张征明 +2 位作者 王敏稚 王金海 何树延 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期503-506,共4页
为了配合 10MW高温气冷堆 3个压力容器的安装与拆卸,清华大学核能技术设计研究院研制了 3种主螺栓拉伸机以代替昂贵的进口设备。本文对此拉伸机的研制情况、结构特点、设计参数、试验情况等方面作了描述,并给出螺栓预紧力的计算方法... 为了配合 10MW高温气冷堆 3个压力容器的安装与拆卸,清华大学核能技术设计研究院研制了 3种主螺栓拉伸机以代替昂贵的进口设备。本文对此拉伸机的研制情况、结构特点、设计参数、试验情况等方面作了描述,并给出螺栓预紧力的计算方法。这批拉伸机已成功地应用于 10MW高温堆 3个压力容器的出厂水压试验。 展开更多
关键词 高温气冷堆 压力容器 液压拉伸机 装卸工具
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高温气冷堆用石墨材料的氧化性能研究 被引量:11
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作者 雒晓卫 喻新利 于溯源 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期50-53,98,共5页
高温气冷堆均选用石墨材料作为结构材料和慢化剂。在反应堆的运行过程中,由于冷却剂中含有的氧化性气体杂质以及可能发生的进水事故和进气事故,会发生石墨材料的氧化,进而影响反应堆的正常运行和安全。本文主要对近期反应堆用石墨材料... 高温气冷堆均选用石墨材料作为结构材料和慢化剂。在反应堆的运行过程中,由于冷却剂中含有的氧化性气体杂质以及可能发生的进水事故和进气事故,会发生石墨材料的氧化,进而影响反应堆的正常运行和安全。本文主要对近期反应堆用石墨材料的氧化研究进行综合评述,并在此基础上,指出今后需要进一步研究的内容。 展开更多
关键词 石墨 氧化 高温气冷堆
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高温气冷堆氦气轮机基本特性研究 被引量:9
20
作者 王捷 顾义华 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2004年第3期218-223,共6页
高温气冷堆氦气轮机循环被认为是将来核能发电领域中最有潜力的方案之一。首先对高温堆氦气轮机循环进行分析和优化 ,然后着重从热力学和气体动力学角度研究氦气轮机的基本特性。结果表明 ,氦气轮机有两个主要设计特点不同于通常的燃气... 高温气冷堆氦气轮机循环被认为是将来核能发电领域中最有潜力的方案之一。首先对高温堆氦气轮机循环进行分析和优化 ,然后着重从热力学和气体动力学角度研究氦气轮机的基本特性。结果表明 ,氦气轮机有两个主要设计特点不同于通常的燃气轮机 :一个是叶片级数多 ;另一个是叶片高度低 ,这些特性分别由氦气的物性和闭式循环的高压所导致。 展开更多
关键词 高温气冷堆 氦气 核能发电 闭式循环 燃气轮机 叶片 气体动力学 热力学 物性 潜力
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