Z箍缩驱动聚变-裂变混合堆总体概念研究进展 被引量：29

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作者 李正宏 黄洪文 +7 位作者 王真 陈晓军 祁建敏 郭海兵 马纪敏 肖成建 褚衍运 周林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期14-20,共7页

Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆(Z-FFR)在核安全、经济、持久和环境友好等方面具有优良的品质,有望成为有效应对未来能源危机和环境、气候问题的新能源。从Z箍缩驱动聚变方案与聚变靶设计、重复频率驱动器、次临界包层及产氚包层设计、... Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆(Z-FFR)在核安全、经济、持久和环境友好等方面具有优良的品质,有望成为有效应对未来能源危机和环境、气候问题的新能源。从Z箍缩驱动聚变方案与聚变靶设计、重复频率驱动器、次临界包层及产氚包层设计、燃料循环等关键问题方面,对Z-FFR工程概念总体研究情况进行了介绍。 展开更多

关键词 聚变-裂变混合堆 Z箍缩 惯性约束聚变 次临界包层 氚循环

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ITER驱动次临界包层总体结构概念设计 被引量：4

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作者 曾和荣 黄洪文 +7 位作者 刘志勇 李正宏 钱达志 梁尚明 郭海兵 马纪敏 王少华 宋娟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期270-275,共6页

详细介绍了ITER驱动的次临界包层结构设计,沿环向360°整个次临界包层被分成36瓣,单瓣包层以等离子工作腔为分界面被分为内、外两部分,分别由第一壁结构、支承结构、燃料区结构、产氚区结构和锆包壳结构等组成。有别于ITER装置现有... 详细介绍了ITER驱动的次临界包层结构设计,沿环向360°整个次临界包层被分成36瓣,单瓣包层以等离子工作腔为分界面被分为内、外两部分,分别由第一壁结构、支承结构、燃料区结构、产氚区结构和锆包壳结构等组成。有别于ITER装置现有的小模块包层结构,单瓣内、外包层被设计成一种整体式内置结构,从而减少了裂变燃料区中大量内嵌冷却剂压力管道接头数量、缩短了换料周期并节约了成本。同时考虑到ITER装置本体结构空间对次临界包层的限制,提出了一种既能满足包层热工-流体要求又能实现包层工程焊接安装的管道汇总结构。最后运用Pro/e建模软件建立了包层三维CAD结构图,为后续结构力学分析输出了有限元计算模型。 展开更多

关键词 ITER 次临界包层 结构设计

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中子源驱动的融盐燃料次临界堆的概念研究 被引量：2

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作者 刘成安 伍钧 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 1998年第2期51-54,共4页

对中子源驱动的次临界融盐堆作了中子学及燃耗特性的分析研究。这种堆型具有充分利用２３８Ｕ、２３２Ｔｈ，防止核武器扩散及生产氚的优点。值得对其作进一步开发研究。

关键词 融盐氟化物 中子驱动 次临界包层 核能源

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ITER驱动混合堆次临界包层燃料区结构设计与分析 被引量：2

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作者 刘志勇 曾和荣 +5 位作者 钱达志 李正宏 黄洪文 郭海兵 马纪敏 王少华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期284-288,共5页

基于国际热核聚变实验反应堆磁约束聚变-裂变混合能源系统次临界包层的物理-热工设计结果,提出了聚变-裂变混合堆次临界包层燃料区结构设计方案,包括纵骨支撑结构、燃料区结构和锆包壳结构。运用Pro/e建模软件建立了次临界包层燃料区结... 基于国际热核聚变实验反应堆磁约束聚变-裂变混合能源系统次临界包层的物理-热工设计结果,提出了聚变-裂变混合堆次临界包层燃料区结构设计方案,包括纵骨支撑结构、燃料区结构和锆包壳结构。运用Pro/e建模软件建立了次临界包层燃料区结构模型,并利用ANSYS-workbench mechanical有限元分析软件对纵骨式支撑结构开展了初步力学分析,得到了燃料部件和纵骨式多层支撑结构的最大Tresca应力值、应力分布云图和总变形量,其中最大应力为87.04 MPa,最大变形量为0.17mm。按照第3强度理论校核,计算结果表明纵骨式次临界包层结构各部件能够满足强度要求。 展开更多

关键词 聚变-裂变混合堆 次临界包层 燃料区 结构设计 有限元分析

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Z-Pinch驱动的次临界包层的初步热工分析 被引量：1

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作者 郭海兵 刘永康 李茂生 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2013年第2期118-123,共6页

Z-Pinch产生高能脉冲中子驱动以压水堆乏燃料或天然铀为燃料的次临界包层,以能源输出为主要目标,是实现能源可持续发展的可行途径。本文通过理论计算,分析了次临界包层在连续中子脉冲作用下的材料温度和输出功率随时间的变化规律。结果... Z-Pinch产生高能脉冲中子驱动以压水堆乏燃料或天然铀为燃料的次临界包层,以能源输出为主要目标,是实现能源可持续发展的可行途径。本文通过理论计算,分析了次临界包层在连续中子脉冲作用下的材料温度和输出功率随时间的变化规律。结果表明,通过合理的设计可以使材料温度在可接受的范围内波动,系统输出功率在时间轴上可以得到稳定。 展开更多

关键词 Z-PINCH 次临界包层 脉冲功率 热工分析

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铀基混合堆次临界能源包层瞬态动力学分析

6

作者 刘志勇 屈明 +4 位作者 黄洪文 曾和荣 王少华 郭海兵 马纪敏 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期104-109,共6页

采用有限元分析软件对铀基混合堆次临界能源包层及其支撑固定结构的相关零部件开展了瞬态冲击分析,得到了各零部件相关结构的最大应力值、应力分布云图和变形分布云图;并按相应的评价准则进行结构的强度和刚度校核,计算结果表明次临界... 采用有限元分析软件对铀基混合堆次临界能源包层及其支撑固定结构的相关零部件开展了瞬态冲击分析,得到了各零部件相关结构的最大应力值、应力分布云图和变形分布云图;并按相应的评价准则进行结构的强度和刚度校核,计算结果表明次临界能源包层各零部件能够满足计算工况下的强度和刚度要求。 展开更多

关键词 聚变-裂变混合堆 次临界能源包层 有限元分析 冲击响应 强度 刚度

原文传递

磁约束聚变堆次临界包层概念设计研究进展

7

作者 黄洪文 彭述明 +6 位作者 李正宏 钱达志 马纪敏 郭海兵 刘志勇 曾和荣 王少华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期13-18,共6页

为使磁约束聚变堆实现能量放大与氚自持,在其等离子体区周围设置次临界包层和产氚包层。采用天然铀合金燃料、轻水作冷却剂兼慢化剂,内嵌压力管式的次临界包层设计方案,通过对包层物理性能、结构概念设计、热工水力性能和安全分析,表明... 为使磁约束聚变堆实现能量放大与氚自持,在其等离子体区周围设置次临界包层和产氚包层。采用天然铀合金燃料、轻水作冷却剂兼慢化剂,内嵌压力管式的次临界包层设计方案,通过对包层物理性能、结构概念设计、热工水力性能和安全分析,表明该方案可将聚变能量放大10倍以上,氚增殖比大于1.15,具有天然的临界安全性和良好余热安全性能。立足于近中期可利用的聚变技术,力争实现聚变能源的提前商用,为我国能源可持续发展提供一种有竞争力的技术选项。 展开更多

关键词 次临界包层 物理设计 包层结构 热工水力

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铀基聚变-裂变混合堆次临界能源包层有限元力学分析 被引量：1

8

作者 刘志勇 曾和荣 +2 位作者 王少华 郭海兵 马纪敏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期137-142,共6页

次临界能源包层是聚变-裂变混合堆的重要部件,对其进行力学特性分析研究是确保整个反应堆正常运行的关键。本文利用有限元分析软件对次临界能源包层的第一壁结构、支撑固定结构的相关零部件开展了初步的力学分析,得到了各零部件相关结... 次临界能源包层是聚变-裂变混合堆的重要部件,对其进行力学特性分析研究是确保整个反应堆正常运行的关键。本文利用有限元分析软件对次临界能源包层的第一壁结构、支撑固定结构的相关零部件开展了初步的力学分析,得到了各零部件相关结构的最大应力值、应力分布云图和变形分布云图,其中支撑结构的最大应力位于加强筋板与圆柱定位销的连接处,应力值为310.2 MPa;第一壁的最大应力位于"U"形流道拐角处,应力值为240.7 MPa;按相应的评价准则进行结构的强度和刚度校核,计算结果表明次临界能源包层各零部件能够满足计算工况下的强度和刚度要求。 展开更多

关键词 聚变-裂变混合堆 次临界能源包层 有限元分析 强度 刚度

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基于ITER的聚变-裂变混合堆次临界能源包层的接触应力分析

9

作者 李杰 梁尚明 +2 位作者 曾和荣 赵纯可 刘志勇 《机械》 2015年第9期1-4,73,共5页

针对传统混合堆具有系统复杂、乏燃料处理困难等特点,介绍了一种新型的聚变-裂变混合堆次临界能源包层的结构,提出了该包层的有限元模型的建模方法。利用ANSYS Workbench软件建立了次临界能源包层的三维接触模型。对该新型的混合堆次临... 针对传统混合堆具有系统复杂、乏燃料处理困难等特点,介绍了一种新型的聚变-裂变混合堆次临界能源包层的结构,提出了该包层的有限元模型的建模方法。利用ANSYS Workbench软件建立了次临界能源包层的三维接触模型。对该新型的混合堆次临界包层在静载荷、热负载荷与流体载荷同时作用下的接触应力进行了仿真计算,得到了次临界能源包层各个零件的接触应力和变形的分布。结果表明各零件的接触应力和变形都在许用范围内。接触应力分析的结果对该包层的设计与改进具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 聚变-裂变混合堆 次临界能源包层 有限元 接触应力

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三维模型次临界能源包层热工-水力数值研究

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作者 王曦 师学明 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期28-33,共6页

针对国际热核聚变实验堆(ITER)级别聚变堆芯驱动的三维模型次临界能源包层,轻水冷却燃料及氦气冷却第一壁、轻水冷却燃料的2个热工-水力方案,采用RNG k-ε湍流模型结合流-固耦合传热方法进行数值模拟,并考虑了燃料栅元功率密度及功率展... 针对国际热核聚变实验堆(ITER)级别聚变堆芯驱动的三维模型次临界能源包层,轻水冷却燃料及氦气冷却第一壁、轻水冷却燃料的2个热工-水力方案,采用RNG k-ε湍流模型结合流-固耦合传热方法进行数值模拟,并考虑了燃料栅元功率密度及功率展平三维分布。研究发现:氦气冷却第一壁能显著降低各固体材料的最高温度;燃料栅元最高温度大小与功率密度分布一致;功率展平利于轻水在冷却通道中等流量分配。本研究获得了足够热工裕量的热工-水力方案。 展开更多

关键词 聚变-裂变混合堆 次临界能源包层 三维模型 热工-水力

原文传递

聚变-裂变混合堆次临界能源包层结构的热-力耦合分析

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作者 李杰 梁尚明 +6 位作者 曾和荣 刘志勇 韩嘉华 赵纯可 黄洪文 郭海兵 王少华 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期509-515,共7页

探讨了一种新型聚变-裂变混合堆次临界能源包层的有限元建模方法。应用ANSYS Workbench软件建立了该次临界能源包层的3D结构模型,并对该模型进行了稳态热分析、热-力耦合分析,获得了包层各零件的应力分布及变形分布,分析了包层各零件的... 探讨了一种新型聚变-裂变混合堆次临界能源包层的有限元建模方法。应用ANSYS Workbench软件建立了该次临界能源包层的3D结构模型,并对该模型进行了稳态热分析、热-力耦合分析,获得了包层各零件的应力分布及变形分布,分析了包层各零件的强度、刚度,利用热-力耦合分析找到了该次临界能源包层的薄弱环节。计算结果表明,该包层满足强度、刚度要求,为该次临界能源包层的设计和改进提供了理论依据。 展开更多

关键词 聚变-裂变混合堆 次临界能源包层 有限元 热分析 热-力耦合分析

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