氟盐冷却高温堆主冷却剂系统^(16)N源项分析 被引量：3

1

作者 周波 严睿 +7 位作者 邹杨 戴叶 朱贵凤 于世和 刘亚芬 杨璞 冀锐敏 康旭忠 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期652-658,共7页

基于SCALE6.1程序包中的三维蒙特卡罗输运程序KENO-Ⅵ对氟盐冷却高温堆(FHR)堆芯中子能谱进行计算,利用Mathematica程序建立了16 N源项在主冷却剂系统内的流动模型,对FHR的主冷却剂系统16 N源项进行定量分析,对不同流速情况下主冷却剂... 基于SCALE6.1程序包中的三维蒙特卡罗输运程序KENO-Ⅵ对氟盐冷却高温堆(FHR)堆芯中子能谱进行计算,利用Mathematica程序建立了16 N源项在主冷却剂系统内的流动模型,对FHR的主冷却剂系统16 N源项进行定量分析,对不同流速情况下主冷却剂系统不同区域16 N源强分布进行研究。结果表明:当冷却剂体积流量大于4.15×102 cm3·s-1、小于4.15×106 cm3·s-1时,流动效应对主冷却剂系统内16 N源项浓度分布影响显著,在FHR的设计基准流量(4.15×104 cm3·s-1)情况下,堆芯中16 N源项占总16 N源项的76.98%,上腔室为18.89%,其余区域放射性活度占16 N总量的4.13%。所建立分析方法及结论可为FHR的工程设计、辐射防护设计及源项的精确分析等提供参考。 展开更多

关键词 氟盐冷却高温堆 主冷却剂系统 16N源项

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氟盐冷却高温堆精细中子通量密度分布计算方法研究 被引量：2

2

作者 杨璞 邹杨 +4 位作者 严睿 周波 戴叶 于世和 冀锐敏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1749-1755,共7页

氟盐冷却高温堆(FHR)作为第4代核能系统,对安全性和经济性更加注重。FHR全空间中子通量密度的精细分布数据对于材料构件的辐照损伤计算、放射性源项分析以及辐射屏蔽设计等均有重要意义。针对这一需求,本文采用离散纵标(SN)方法为蒙特卡... 氟盐冷却高温堆(FHR)作为第4代核能系统,对安全性和经济性更加注重。FHR全空间中子通量密度的精细分布数据对于材料构件的辐照损伤计算、放射性源项分析以及辐射屏蔽设计等均有重要意义。针对这一需求,本文采用离散纵标(SN)方法为蒙特卡罗(MC)方法偏倚计算提供所需的源偏倚和权窗参数,使蒙特卡罗粒子均匀地分布于整个计算模型空间,从而有效降低中子通量密度分布计算的统计误差。在该方法的基础上,编写了耦合程序SN2MCNP,并使用该程序对FHR全空间的中子通量密度分布进行了精细计算。经对比验证,在同样的计算时间和统计方法的要求下,单独使用MCNP计算的结果中,只有30.1%的相对误差达到要求(<10%),而使用SN2MCNP的计算结果中则有99.6%的相对误差达到要求(<10%)。 展开更多

关键词 氟盐冷却高温堆 耦合方法 DENOVO MCNP 中子通量密度 共轭中子通量密度

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氟盐冷却高温堆半实物仿真及初步测试 被引量：1

3

作者 阮见 邹杨 +3 位作者 KENDRICK J 李明海 PETERSON P F 徐洪杰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期659-665,共7页

基于半实物仿真理论,完善了氟盐冷却高温堆设计Mark-1的缩比模型CIET装置的功能,使该装置更能反映出反应堆运行的特点。借助MATLAB与LabVIEW的串口通信功能,在该装置的控制系统中增加中子动力学模型、反应性反馈模型以及温度控制和功率... 基于半实物仿真理论,完善了氟盐冷却高温堆设计Mark-1的缩比模型CIET装置的功能,使该装置更能反映出反应堆运行的特点。借助MATLAB与LabVIEW的串口通信功能,在该装置的控制系统中增加中子动力学模型、反应性反馈模型以及温度控制和功率控制模型,使该装置能模拟Mark-1设计的一回路的运行。温度控制实验的测试结果显示,实验装置的加热器能迅速响应控制器的输出,达到设定的目标温度;通过对点堆功率控制模型的PID参数优化,获得较好的功率控制参数和调控结果,为后续优化控制逻辑、研究参数不确定性影响等奠定基础。 展开更多

关键词 氟盐冷却高温堆 半实物仿真 串口通信 控制逻辑

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随机球床模拟方法对氟盐冷却高温堆中子学参数的影响分析

4

作者 冀锐敏 严睿 +3 位作者 康旭忠 杨璞 于世和 邹杨 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期704-711,共8页

氟盐冷却高温堆(FHR)采用氟盐冷却球形燃料元件,其中子物理计算面临双重不均匀性问题:燃料球在堆芯内的随机排布和包覆燃料颗粒在燃料球中的随机排布。此问题是该堆型设计中面临的主要挑战之一。本文基于MCNP程序和固态燃料钍基熔盐堆(T... 氟盐冷却高温堆(FHR)采用氟盐冷却球形燃料元件,其中子物理计算面临双重不均匀性问题:燃料球在堆芯内的随机排布和包覆燃料颗粒在燃料球中的随机排布。此问题是该堆型设计中面临的主要挑战之一。本文基于MCNP程序和固态燃料钍基熔盐堆(TMSR-SF1)模型完成了不同燃料球床与燃料球描述对关键中子学参数(如k eff、堆芯能谱、控制棒价值和温度系数等)的影响分析。燃料球床描述使用随机序列添加(RSA)方法建立了随机球床模型与体心立方(BCC)结构的等效规则模型。包覆燃料颗粒描述则基于简立方(SC)等效模型利用MCNP程序中的URAN卡实现随机扰动。结果表明,包覆燃料颗粒随机分布的影响远小于燃料球随机分布的影响;尽管具有相同的总堆积密度,等效规则模型相比于随机球床模型会增加堆芯中子的泄漏,低估冷态满装载反应性约0.5%,高估控制棒价值约5%。 展开更多

关键词 氟盐冷却高温堆 TMSR-SF1 临界计算 MCNP 随机球床模型

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采用SCALE计算氟盐冷却高温堆产氚量的一些问题 被引量：3

5

作者 彭超 朱兴望 +3 位作者 张国庆 何兆忠 乔延波 陈堃 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期73-81,共9页

氟盐冷却高温堆(Fluoride-salt-cooled High-temperature Reactor,FHR)是以熔融的氟盐(2Li F-Be F2,FLi Be)作为冷却剂、TRISO(Tri-structural Isotropic)颗粒为燃料、石墨为慢化剂的热中子反应堆。FLi Be冷却剂中的6Li、7Li、9Be和19F... 氟盐冷却高温堆(Fluoride-salt-cooled High-temperature Reactor,FHR)是以熔融的氟盐(2Li F-Be F2,FLi Be)作为冷却剂、TRISO(Tri-structural Isotropic)颗粒为燃料、石墨为慢化剂的热中子反应堆。FLi Be冷却剂中的6Li、7Li、9Be和19F等核素在中子的辐照下产生氚。氚于高温下在金属材料中具有较强的渗透性,可能对操作人员及公众造成放射性危害。氚与F原子结合生成具有强腐蚀性的TF,可能影响结构材料的力学性能和使用寿命。本文采用SCALE5.1和SCALE6(包括6.1、6.1.2和目前最新发布版本6.1.3,后文若无特别说明,SCALE6均指此三个版本)中的TRITON(Transport Rigor Implemented with Time-dependent Operation for Neutronic depletion)模块计算了典型FHR的产氚量。计算结果表明,在Li元素的产氚计算中,SCALE6的TRITON模块由于对Li元素处理不当,给计算结果带来较大差异,影响了计算的正确性。在计算9Be和19F的产氚量时,由于不同版本的SCALE采用不同的反应通道等原因,计算结果也存在差异。综合分析表明,通过SCALE计算FHR产氚量时应当优先采用SCALE6,为修正Li元素处理不当的问题,需使用TRITON中经COUPLE子模块更新整合后的截面库(TRITON默认为ft33f001)来单独运行ORIGEN-S模块。 展开更多

关键词 氟盐冷却高温堆 熔融的氟盐 氚 SCALE TRITON

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氟盐冷却高温堆主冷却剂放射性源项研究 被引量：4

6

作者 周波 严睿 +5 位作者 邹杨 戴叶 朱贵凤 于世和 刘亚芬 杨璞 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期462-467,共6页

针对氟盐冷却高温堆(FHR)正常运行时主冷却剂放射性源项进行了研究。对主回路源项主要贡献来源及产生原理进行了分析,基于三维蒙特卡罗输运程序KENOⅥ、燃耗分析模块ORIGEN-S及Mathematica程序,对堆芯中子能谱、堆芯源项及主回路源项扩... 针对氟盐冷却高温堆(FHR)正常运行时主冷却剂放射性源项进行了研究。对主回路源项主要贡献来源及产生原理进行了分析,基于三维蒙特卡罗输运程序KENOⅥ、燃耗分析模块ORIGEN-S及Mathematica程序,对堆芯中子能谱、堆芯源项及主回路源项扩散及活化进行了分析。应用该方法对FHR的一种设计堆型进行了定量分析,结果表明:主回路氚源项相对其他堆的较高,其产生率为5.16×1014 Bq·GWth^(-1)·d^(-1),应采取有效措施限制其向环境的释放。本文结果可为FHR的工程设计、辐射防护设计、氚源项控制、三废处理系统设计等提供参考。 展开更多

关键词 氟盐冷却高温堆 主冷却剂系统 源项

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氟盐冷却高温堆氚输运特性数值研究 被引量：2

7

作者 秦浩 王成龙 +3 位作者 张大林 田文喜 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期434-440,共7页

氚的控制是限制氟盐冷却高温堆(FHR)发展的关键问题,欲实现氚的有效控制,首先需明确氚在熔盐堆一回路中的输运行为。本文阐明了氚在熔盐堆一回路中的输运特性,包括氚的产生及存在形态的分化、石墨对氚的吸附、氚在熔盐中的溶解与扩散以... 氚的控制是限制氟盐冷却高温堆(FHR)发展的关键问题,欲实现氚的有效控制,首先需明确氚在熔盐堆一回路中的输运行为。本文阐明了氚在熔盐堆一回路中的输运特性,包括氚的产生及存在形态的分化、石墨对氚的吸附、氚在熔盐中的溶解与扩散以及氚在管壁材料中的渗透等。针对氚在熔盐堆一回路中的输运行为,建立了数学物理模型,基于FORTRAN语言开发了适用于FHR的氚输运特性分析程序TAPAS。通过将实验数据与程序计算结果对比,说明了TAPAS程序计算的合理性和准确性。利用TAPAS对模块化移动式氟盐冷却高温堆(TFHR)中氚的输运特性进行了分析。计算表明,TFHR的初始产氚率约为5.54×10^(-8) mol/s,一回路中的氚主要以T2形式存在,腐蚀反应主要发生在热管段入口处。反应堆运行25EFPD(等效满功率天)后,石墨吸附氚达到限值。反应堆稳态运行时,T2向管壁表面的渗透速率可视为常数,其值为8.35μmol/EFPD。本研究可为FHR的研究设计和辐射防护提供参考。 展开更多

关键词 氟盐冷却高温堆 氚输运特性 腐蚀 渗透 扩散

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钍基氟盐冷却高温堆TRISO包覆燃料颗粒结构优化分析 被引量：2

8

作者 房勇汉 蔡翔舟 +5 位作者 陈金根 胡继峰 李晓晓 余呈刚 伍建辉 崔德阳 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期79-88,共10页

钍基氟盐冷却高温堆(Thorium-based Pebble Bed Fluoride Salt-cooled High-temperature Reactor,PBTFHR)作为第四代核反应堆的堆型之一,其燃料元件由TRISO(TRi-structural ISOtropic)包覆燃料颗粒组成,具有较好的中子性能和安全性。本... 钍基氟盐冷却高温堆(Thorium-based Pebble Bed Fluoride Salt-cooled High-temperature Reactor,PBTFHR)作为第四代核反应堆的堆型之一,其燃料元件由TRISO(TRi-structural ISOtropic)包覆燃料颗粒组成,具有较好的中子性能和安全性。本工作采用 SCALE 6.1 程序开展 PB-TFHR 的临界和燃耗性能计算,结合PANAMA模型研究包覆燃料颗粒的破损率,分析了PB-TFHR中TRISO包覆燃料颗粒的kernel半径、包覆层的厚度和密度对堆芯中子学性能、裂变气体氪、氙和碘产量及包覆燃料颗粒破损率的影响,给出优化的包覆燃料颗粒结构,为其物理设计提供参考。研究发现:当保持包覆层的厚度和密度不变时,较大的kernel半径(≥0.01 cm)可使堆芯处于欠慢化区,且堆芯温度反应性系数均为负值;在相同的燃耗下,kernel半径越小,堆芯中裂变气体的生成量越少,且包覆颗粒的破损率越小;当保持包覆层密度不变,只改变包覆层的厚度时,疏松热解炭层和内致密热解炭层的厚度对keff有较大影响;而当保持包覆层厚度不变只改变包覆层的密度对keff影响较小。 展开更多

关键词 钍基氟盐冷却高温堆 燃料球 包覆燃料颗粒 燃耗 破损率

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一体化小型氟盐冷却高温堆瞬态特性分析 被引量：2

9

作者 谢雪松 程懋松 +2 位作者 何兆忠 王凯 戴志敏 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期79-88,共10页

根据下一代核能系统的发展目标,提出了采用自然循环的一体化小型氟盐冷却高温堆的概念。利用修改后的RELAR5-MS系统分析程序,建立了一体化小型氟盐冷却高温堆模型,并得到其稳态特性参数。在此基础上,对其在满功率运行状态下的反应性引... 根据下一代核能系统的发展目标,提出了采用自然循环的一体化小型氟盐冷却高温堆的概念。利用修改后的RELAR5-MS系统分析程序,建立了一体化小型氟盐冷却高温堆模型,并得到其稳态特性参数。在此基础上,对其在满功率运行状态下的反应性引入事故和失热阱事故进行了分析。分析计算表明,在反应性事故工况下,由于自然循环的存在,堆芯冷却剂流量随着堆芯温度发生动态变化,最终达到新的稳态,燃料棒和冷却剂温度均处于安全限值范围内。在失热阱事故下,反应堆负反馈的特性使得堆芯功率逐渐降低并实现自动停堆,即使不考虑余热排出系统的作用,燃料组件和冷却剂温度上升缓慢,在140 h内,燃料棒和冷却剂温度均处于全限值范围内。结果表明,一回路采用自然循环冷却的一体化小型氟盐冷却高温堆具有良好的固有安全性。 展开更多

关键词 一体化小型氟盐冷却高温堆 RELAP5-MS 自然循环 安全特性

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超级均匀化方法用于球床氟盐冷却高温堆扩散计算 被引量：1

10

作者 戴明 朱贵凤 +2 位作者 戴叶 邹杨 余笑寒 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期84-94,共11页

球床氟盐冷却高温堆的控制棒位于侧反应射层内,存在无裂变中子源且受堆芯泄漏谱强烈影响的强吸收体区域扩散计算难题。超级均匀化方法(Super Homogenization,SPH)被用于对氟盐球冷却床堆侧反射层中控制棒区域的强吸收体进行等效均匀化处... 球床氟盐冷却高温堆的控制棒位于侧反应射层内,存在无裂变中子源且受堆芯泄漏谱强烈影响的强吸收体区域扩散计算难题。超级均匀化方法(Super Homogenization,SPH)被用于对氟盐球冷却床堆侧反射层中控制棒区域的强吸收体进行等效均匀化处理,同时堆芯除控制棒区域外采用谱修正方法(Spectra Modification,SM),将输运计算的结果作为基准进行验算。结果表明,SM-SPH模型能有效地计算球床氟盐冷却高温堆反射层控制棒价值及通量分布,并且较常规的SPH方法能更好地处理棒间干涉效应。 展开更多

关键词 球床氟盐冷却高温堆 控制棒 超级均匀化方法 强吸收体

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基于计算流体动力学方法的氟盐冷却高温堆安全限值分析 被引量：1

11

作者 戈剑 郑向阳 +6 位作者 詹佳硕 左嘉旭 靖剑平 张大林 田文喜 秋穗正 苏光辉 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第22期225-229,共5页

氟盐冷却高温堆(FHR)是近年提出的一种新概念反应堆,继承了第四代反应堆和压水堆的技术特点,具有较高的经济性和安全性。以上海应用物理研究所设计的球床FHR(PB-FHR)为研究对象,采用CFD方法,建立了堆芯多孔介质模型,考虑了因燃料球堆积... 氟盐冷却高温堆(FHR)是近年提出的一种新概念反应堆,继承了第四代反应堆和压水堆的技术特点,具有较高的经济性和安全性。以上海应用物理研究所设计的球床FHR(PB-FHR)为研究对象,采用CFD方法,建立了堆芯多孔介质模型,考虑了因燃料球堆积对冷却剂流动所产生的阻力作用,开展了PB-FHR热工水力安全限值研究,获得了两种不同工况下,满足堆芯入口温度、堆芯出口温度、冷却剂最高温度和燃料球中心最高温度限制的安全运行区间。研究对于PB-FHR的设计优化以及安全评审具有借鉴意义。 展开更多

关键词 CFD方法 氟盐冷却高温堆 安全限值

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氟盐冷却高温堆氚输运特性瞬态分析

12

作者 秦浩 王成龙 +2 位作者 秋穗正 田文喜 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期795-801,共7页

氚是熔盐堆运行过程中的固有产物,具有强腐蚀性和渗透性,是限制熔盐堆技术发展的瓶颈问题之一。本文围绕氟盐冷却高温堆(FHR)中氚输运特性在事故工况下的瞬态响应开展研究,主要讨论在无保护反应性引入(URI)及无保护冷却剂入口过冷(UOC)... 氚是熔盐堆运行过程中的固有产物,具有强腐蚀性和渗透性,是限制熔盐堆技术发展的瓶颈问题之一。本文围绕氟盐冷却高温堆(FHR)中氚输运特性在事故工况下的瞬态响应开展研究,主要讨论在无保护反应性引入(URI)及无保护冷却剂入口过冷(UOC)事故下,熔盐堆一回路中的氚产率、石墨吸附量、熔盐溶解量、腐蚀与沉积反应以及氚向二回路的扩散等特性。研究发现,瞬态条件下氚输运特性较稳态时更为复杂多变,呈现出强烈的动态耦合特点,这对氚控设备的性能提出了更高的要求。计算表明,在URI和UOC事故下,氚向二回路的扩散速率均降低,不需投入额外的氚控安全设施。 展开更多

关键词 氟盐冷却高温堆 氚 输运特性 瞬态工况

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GPU加速的球床式氟盐冷却高温堆堆芯热工水力程序研发

13

作者 鄂彦志 邹杨 +2 位作者 郭威 彭玉 徐洪杰 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期59-68,共10页

球床式氟盐冷却高温堆(Pebble Bed Fluoride-salt Cooled High Temperature Reactor,PB-FHR)是一种先进的第四代反应堆。三维堆芯热工水力程序能够模拟具有复杂空间效应的工况,但计算耗时较高。图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU... 球床式氟盐冷却高温堆(Pebble Bed Fluoride-salt Cooled High Temperature Reactor,PB-FHR)是一种先进的第四代反应堆。三维堆芯热工水力程序能够模拟具有复杂空间效应的工况,但计算耗时较高。图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)具有大量计算单元,可有效提高程序的计算速度。本文研发了GPU加速的PB-FHR堆芯热工水力程序(GPU-accelerated Thermal Hydraulic Code,GATH),采用非热平衡多孔介质模型建立堆芯物理模型,研究并实现了GPU高速求解算法。对PB-FHR的堆芯模型进行了热工水力分析,与商用计算流体力学软件ANSYS CFX的计算结果进行了对比,验证了程序的正确性。GPU加速性能分析的结果表明,程序整体的加速比率可达8.39倍,证明所研发的GPU求解算法能有效提升堆芯热工水力分析的计算效率。 展开更多

关键词 球床式氟盐冷却高温堆 GPU加速 热工水力 非热平衡多孔介质

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小型氟盐冷却高温堆SCO_(2)布雷顿循环冷端特性研究

14

作者 许家源 赵全斌 +3 位作者 孙剑锋 刘秀婷 张大林 卓文斌 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1720-1730,共11页

氟盐冷却高温堆与SCO_(2)布雷顿循环耦合发电系统具有固有安全性高、效率高、可模块化建造等优点,但SCO_(2)布雷顿循环系统对于冷端参数十分敏感,严重影响循环系统性能。本文以小型氟盐冷却高温堆SCO_(2)布雷顿循环系统为对象,开展在SCO... 氟盐冷却高温堆与SCO_(2)布雷顿循环耦合发电系统具有固有安全性高、效率高、可模块化建造等优点,但SCO_(2)布雷顿循环系统对于冷端参数十分敏感,严重影响循环系统性能。本文以小型氟盐冷却高温堆SCO_(2)布雷顿循环系统为对象,开展在SCO_(2)冷端扰动下系统的动态特性研究,并探究变负荷过程中冷端参数变化对系统性能的影响。结果表明:在降负荷过程中,主压缩机对入口温度和入口压力的敏感性逐渐增强;低负荷状态下,主压缩机入口温度扰动1℃,出口压力变化最高7 MPa,效率变化最高6.82%;主压缩机入口压力扰动0.1 MPa,出口压力变化最高6.33 MPa,效率变化最高6.23%。 展开更多

关键词 氟盐冷却高温堆 SCO_(2)布雷顿循环 动态特性 变负荷

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小型氟盐冷却高温堆一回路系统动态建模及仿真

15

作者 刘亦然 朱建敏 +1 位作者 卫丹靖 张薇 《仪器仪表用户》 2022年第2期47-55,共9页

建立了小型氟盐冷却高温堆一回路系统的完整动态模型。该动态模型包含反应堆堆芯物理模型、反应堆热工水力模型、腔室换热模型、一回路流量模型,以及各种执行机构与探测器。设计了功率控制回路与反应堆出口冷却剂温度控制回路,将控制回... 建立了小型氟盐冷却高温堆一回路系统的完整动态模型。该动态模型包含反应堆堆芯物理模型、反应堆热工水力模型、腔室换热模型、一回路流量模型,以及各种执行机构与探测器。设计了功率控制回路与反应堆出口冷却剂温度控制回路,将控制回路实施在所建立的动态模型中进行仿真计算。仿真结果表明,动态模型的稳态与瞬态响应特性都可以很好地符合设计需求。该动态模型为后续先进控制系统的设计提供了基础。 展开更多

关键词 氟盐冷却高温堆 数学模型 仿真 控制系统

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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》 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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固有安全一体化小型氟盐冷却高温堆初步概念设计研究 被引量：3

17

作者 张大林 秦浩 +11 位作者 王式保 李新宇 姜殿强 闵鑫 吕鑫狄 周星光 周磊 傅瑶 卓文彬 厉井钢 汤春桃 庄少欣 《中国基础科学》 2021年第4期15-20,共6页

面向偏远地区及特殊场景能源需求,本文提出一体化小型氟盐冷却高温堆Fu STAR系统的初步概念设计方案。该反应堆采用氟盐冷却堆芯,高温低压运行,配合布雷顿循环进行能量转换,具有固有安全、结构紧凑、多能联供的优势。本文介绍了Fu STAR... 面向偏远地区及特殊场景能源需求,本文提出一体化小型氟盐冷却高温堆Fu STAR系统的初步概念设计方案。该反应堆采用氟盐冷却堆芯,高温低压运行,配合布雷顿循环进行能量转换,具有固有安全、结构紧凑、多能联供的优势。本文介绍了Fu STAR的设计理念以及物理、热工、安全系统设计方案,为各分系统设计优化和总体适配提供参考。 展开更多

关键词 氟盐冷却高温堆 固有安全 偏远地区 概念设计

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氟盐冷却高温堆空气布雷顿循环系统瞬态行为研究 被引量：1

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作者 阮见 邹杨 +3 位作者 李明海 周波 朱贵凤 徐洪杰 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期22-26,共5页

基于Mark-1氟盐冷却高温堆(FHR)系统的热力循环特点,研究FHR耦合空气布雷顿循环系统的热电转换效率。通过研究压气机与透平计算方法,在其实际工作特性曲线的基础上,分析布雷顿循环空气温度和流量变化对FHR系统的影响,以及在非额定工况... 基于Mark-1氟盐冷却高温堆(FHR)系统的热力循环特点,研究FHR耦合空气布雷顿循环系统的热电转换效率。通过研究压气机与透平计算方法,在其实际工作特性曲线的基础上,分析布雷顿循环空气温度和流量变化对FHR系统的影响,以及在非额定工况下运行时系统效率的瞬态变化规律。计算结果显示系统,循环效率随着空气流量增加而逐渐下降,最高可达42.6%;空气流量变化量在小于5%额定流量范围内使循环效率变化幅度小于2%,但超出该范围后可根据效率变化曲线选择不同的系统再热运行方案;此外循环效率随着空气入口温度增加逐渐下降,系统效率变化幅度在1%以内。 展开更多

关键词 氟盐冷却高温堆 布雷顿循环 热电转换效率 瞬态分析

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小型氟盐冷却高温堆耦合布雷顿循环系统分析与研究 被引量：2

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作者 刘秀婷 黄彦平 +3 位作者 汪杨乐 刘光旭 卓文彬 李新宇 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期20-26,共7页

为满足小型氟盐冷却高温堆(FHR)能量转换需求,开发与之匹配的高效、紧凑、无水冷却动力转换系统,本文对比了超临界二氧化碳(SCO_(2))、空气、氩气(Ar)、氮气(N_(2))、氙气(Xe)5种气体工质在不同布雷顿循环构型中的热电转换效率、㶲效率、... 为满足小型氟盐冷却高温堆(FHR)能量转换需求,开发与之匹配的高效、紧凑、无水冷却动力转换系统,本文对比了超临界二氧化碳(SCO_(2))、空气、氩气(Ar)、氮气(N_(2))、氙气(Xe)5种气体工质在不同布雷顿循环构型中的热电转换效率、㶲效率、㶲损失分布。研究发现,SCO_(2)布雷顿循环相比其它工质循环具有最高的热电转换效率和㶲效率,且结构更为紧凑,易于小型化和模块化,与小型氟盐冷却高温堆耦合更具优势;进而对SCO_(2)布雷顿循环进行构型优化,得出匹配小型氟盐冷却高温堆的最佳循环构型方式,构成固有安全模块化小型氟盐冷却高温堆热电转换系统,为西部能源利用提供新研究思路。 展开更多

关键词 小型氟盐冷却高温堆(FHR) 布雷顿循环 超临界二氧化碳(SCO_(2)) 㶲分析

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球床型氟盐冷却高温堆的初步中子学分析

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作者 李志峰 赵常有 +2 位作者 张广春 韩嵩 黄杰 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期197-201,共5页

为分析球床型氟盐冷却高温堆(PB-FHR)堆芯的关键中子学参数,建立了显式随机模型,基于随机填充方法计算了燃料球石墨基质内所有三层各向同性包覆颗粒(TRISO)颗粒的空间坐标,并采用离散元方法计算出堆芯活性区内全部燃料球的空间坐标。最... 为分析球床型氟盐冷却高温堆(PB-FHR)堆芯的关键中子学参数,建立了显式随机模型,基于随机填充方法计算了燃料球石墨基质内所有三层各向同性包覆颗粒(TRISO)颗粒的空间坐标,并采用离散元方法计算出堆芯活性区内全部燃料球的空间坐标。最后采用蒙特卡罗程序开展中子输运计算,分析燃料颗粒随机分布对堆芯中子学参数的影响。研究结果表明,TRISO颗粒的随机分布对栅元增殖系数、栅元群截面、活性区燃料球功率的影响较小,本文研究可为简化PB-FHR设计提供理论依据。 展开更多

关键词 球床型氟盐冷却高温堆(PB-FHR) 随机分布 增殖系数 群截面 燃料球功率

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