發(fā)布時間：2020-08-17 18:44

【摘要】：鉛鉍合金因具有良好的中子性能和熱傳導(dǎo)性能,成為加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)ADS (Accelerator Driver Sub-critical System)冷卻劑兼散裂靶的首選材料,鉛鉍冷卻反應(yīng)堆也成為第四代反應(yīng)堆的主要發(fā)展堆型。燃料組件是反應(yīng)堆的核心部件,其性能直接影響反應(yīng)堆的安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。液態(tài)金屬冷卻反應(yīng)堆燃料組件內(nèi),繞絲按照相同的螺距纏繞在燃料棒上,使燃料棒之間保持合適的間隔并形成冷卻劑通道。繞絲的存在使組件內(nèi)冷卻劑產(chǎn)生混流,從而促進(jìn)各子通道內(nèi)冷卻劑的熱交換,提高冷卻劑的溫度均勻性。但繞絲的存在使燃料組件的摩擦系數(shù)增大同時熱點增多。數(shù)值模擬分析繞絲對燃料組件內(nèi)冷卻劑流動特性的影響,對改善其熱工特性具有重要意義。 本文參考FDS團(tuán)隊設(shè)計的10MW自然循環(huán)鉛鉍冷卻反應(yīng)堆燃料組件方案,利用CFD軟件FLUENT獲得了燃料組件內(nèi)冷卻劑的詳細(xì)流場與溫度場分布,確定了組件摩擦系數(shù)、冷卻劑溫度梯度、組件熱點等重要參數(shù)；對比分析冷卻劑進(jìn)出口壓降的理論計算值與模擬值；分析繞絲螺距對燃料組件熱工水力特性的影響；分析出口處繞絲位置對冷卻劑出口溫度與速度分布的影響；這些結(jié)果為鉛鉍冷卻反應(yīng)堆燃料組件的設(shè)計與優(yōu)化提供相關(guān)數(shù)據(jù)參考。 研究結(jié)果表明10MW自然循環(huán)鉛鉍冷卻反應(yīng)堆燃料組件中鉛鉍的最高溫度為701K,平均軸向流速為0.205m/s, UO2芯塊的最高溫度約為1007K,滿足熱工水力設(shè)計要求；繞絲的存在使出口冷卻劑溫度分布更均勻；三種不同繞絲螺距及角度的分析模型中,繞絲螺距為550mm時,摩擦壓降最小,能提高冷卻劑的自然循環(huán)能力,繞絲出口角度γ=30°時,冷卻劑出口溫度更均勻。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TL352

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 閆淑敏;;阿�，m對核燃料發(fā)展的展望[J];國外核新聞;2010年02期

2 童慎修,齊世金,鐘福波,蘭虹;AFA 3G燃料組件生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量總結(jié)[J];核動力工程;2002年05期

3 沈兆普,徐勇,陸秋海,葛東云,王波,戴詩亮;板狀燃料組件非線性振動特性[J];原子能科學(xué)技術(shù);2005年05期

4 楊曉東,伍志明,羅健康;AFA 3G燃料組件制造技術(shù)引進(jìn)經(jīng)驗[J];核動力工程;2002年05期

5 謝仲生,尹邦華,章宗耀;輕水反應(yīng)堆燃料組件中子通量和功率分布的計算程序[J];核動力工程;1989年03期

6 徐勇,張振聲;5MW THR燃料組件[J];核動力工程;1990年05期

7 李偉才;肖忠;;壓水堆燃料組件彎曲變形機理及規(guī)避措施[J];核動力工程;2008年02期

8 王永才;;為核電站建立優(yōu)質(zhì)“糧倉”的功勛企業(yè)——中核建中努力打造中國核燃料品牌[J];中國軍轉(zhuǎn)民;2009年09期

9 李海龍;陸秋海;莫亞飛;文靜;孫剛;李海生;王波;;中國實驗快堆燃料組件頻率測量試驗[J];原子能科學(xué)技術(shù);2010年11期

10 姚朝暉，王學(xué)芳，沈孟育;燃料組件中冷卻劑流動與傳熱的數(shù)值分析[J];原子能科學(xué)技術(shù);1996年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 黃玉才;劉承新;石永康;;壓水堆核電站高性能燃料組件研究[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展（下冊）[C];1999年

2 廖澤軍;孔德萍;李卓群;薛新才;;秦山310 MWe燃料組件隨堆燃耗考驗及評價[A];中國核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報告——中國核學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集（第一卷·第4冊）[C];2009年

3 王丹;;全鋯鈮合金燃料組件下管座三坐標(biāo)測量程序設(shè)計[A];中國核學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

4 王效忠;劉大鳴;許小明;賈向軍;;在堆燃料組件無損檢測中的中子符合測量技術(shù)[A];全國第三屆核反應(yīng)堆用核儀器學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

5 陳煒;竇海峰;胡志勇;;反應(yīng)堆新燃料組件鐵路運輸貨包固定系統(tǒng)安全分析[A];中國工程物理研究院科技年報(2008年版)[C];2009年

6 刁均輝;;COBRA-EN程序在壓水堆燃料組件輻照考驗中的應(yīng)用[A];中國核學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

7 張之華;錢達(dá)志;徐顯啟;徐勇;劉漢剛;劉耀光;阮於珍;;新型U_3Si_2-Al燃料組件的部分工程驗證試驗研究[A];第四屆全國反應(yīng)堆物理與核材料學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

8 高起發(fā);張玲;呂順光;簡旭宏;李書居;呂振祥;;我國大型核電燃料組件生產(chǎn)線運行對輻射環(huán)境的影響[A];全國放射性流出物和環(huán)境監(jiān)測與評價研討會論文匯編[C];2003年

9 劉承新;;壓水堆燃料組件加深燃耗及其相關(guān)問題探討[A];2006全國核材料學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

10 陳煒;胡志勇;;乏燃料元件源項計算及實驗校驗[A];中國工程物理研究院科技年報（2002）[C];2002年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 核科學(xué)與技術(shù)專業(yè)博士 劉志_";燃料組件的制造[N];中國能源報;2010年

2 左孝本 王永才 記者　蔣寒;我國核電燃料組件實現(xiàn)技術(shù)升級[N];科技日報;2006年

3 彭勇;嶺澳核電站國產(chǎn)化取得重大進(jìn)展[N];經(jīng)濟(jì)參考報;2006年

4 孫郁瑤;廣東嶺澳核電站核燃料組件國產(chǎn)化獲突破[N];中國工業(yè)報;2006年

5 本報記者 樸淑瑜;管座孔槽上譜贊歌[N];科技日報;2007年

6 王永才;我國成功制造出高燃耗核電燃料組件[N];四川科技報;2002年

7 王永才邋左孝 本記者 朱會倫;核燃料組件生產(chǎn)線建成[N];科技日報;2007年

8 本報記者 高柱邋本報通訊員 李z瘍

本文編號：2795695