100kWe級(jí)空間快堆核電源系統(tǒng)仿真平臺(tái)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-04-18 22:05
空間核反應(yīng)堆電源作為一種具有競(jìng)爭(zhēng)力的空間電源方案,正逐漸受到關(guān)注及應(yīng)用。本文針對(duì)一個(gè)100 kWe級(jí)鋰?yán)淇於疡詈喜祭最D循環(huán)的空間堆核動(dòng)力系統(tǒng)方案,修改了RELAP5程序中的物性程序、換熱模型,程序中的中子動(dòng)力學(xué)模塊使用蒙特卡洛方法計(jì)算快堆物理參數(shù)與堆芯控制調(diào)節(jié)參數(shù),由此集成并建立一個(gè)空間快堆核動(dòng)力系統(tǒng)綜合仿真平臺(tái),應(yīng)用該平臺(tái)對(duì)100 kWe級(jí)空間堆核動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)模擬與事故分析。結(jié)果表明:在瞬態(tài)發(fā)生后系統(tǒng)各參數(shù)變化符合預(yù)期,驗(yàn)證了各部件及控制系統(tǒng)的功能性及有效性;同時(shí),還初步進(jìn)行了仿真平臺(tái)用于100 kWe級(jí)空間反應(yīng)堆核動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)優(yōu)化的實(shí)踐,為空間快堆設(shè)計(jì)與安全分析提供了技術(shù)儲(chǔ)備。
【文章來(lái)源】:上海航天(中英文). 2020,37(02)CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
典型空間核反應(yīng)堆動(dòng)力系統(tǒng)流程圖
圖1 典型空間核反應(yīng)堆動(dòng)力系統(tǒng)流程圖反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)如圖3所示[3]。棒狀燃料(富集度90%以上的UN)由鈮合金制作的蜂巢結(jié)構(gòu)支撐,并建立燃料棒周圍的冷卻劑通道,約860根燃料棒置于反應(yīng)堆容器中,堆外設(shè)有軸向移動(dòng)的中子反射塊,用以控制堆芯功率。堆內(nèi)設(shè)3根B4C安全棒,任何一根都可將反應(yīng)堆由滿功率降至次臨界。反射塊與安全棒運(yùn)動(dòng)受堆芯控制與保護(hù)系統(tǒng)控制。此外堆內(nèi)還設(shè)有輔助冷卻與加熱回路(U形管),用于啟動(dòng)前將融化鋰?yán)鋮s劑,以及在一回路冷卻劑喪失時(shí)冷卻堆芯。
反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)如圖3所示[3]。棒狀燃料(富集度90%以上的UN)由鈮合金制作的蜂巢結(jié)構(gòu)支撐,并建立燃料棒周圍的冷卻劑通道,約860根燃料棒置于反應(yīng)堆容器中,堆外設(shè)有軸向移動(dòng)的中子反射塊,用以控制堆芯功率。堆內(nèi)設(shè)3根B4C安全棒,任何一根都可將反應(yīng)堆由滿功率降至次臨界。反射塊與安全棒運(yùn)動(dòng)受堆芯控制與保護(hù)系統(tǒng)控制。此外堆內(nèi)還設(shè)有輔助冷卻與加熱回路(U形管),用于啟動(dòng)前將融化鋰?yán)鋮s劑,以及在一回路冷卻劑喪失時(shí)冷卻堆芯。2 仿真平臺(tái)的開(kāi)發(fā)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空間堆核動(dòng)力技術(shù)選擇研究[J]. 陳杰,高劭倫,夏陳超,潘軍,周劍雄,羅超. 上海航天. 2019(06)
[2]氦-氙混合氣體物性對(duì)布雷頓循環(huán)影響分析[J]. 楊謝,石磊. 原子能科學(xué)技術(shù). 2018(08)
[3]空間堆金屬鋰?yán)鋮s劑熱物性參數(shù)計(jì)算模型及程序開(kāi)發(fā)[J]. 李華琪,郭嘯宇,楊寧,朱磊,馬騰躍,胡攀,田曉艷. 核動(dòng)力工程. 2017(01)
[4]HP-STMCs空間堆堆芯典型瞬態(tài)熱工分析[J]. 李華琪,江新標(biāo),楊寧,陳立新,胡攀,張良,馬騰躍,朱磊. 核動(dòng)力工程. 2015(03)
[5]熱管改進(jìn)型熱離子反應(yīng)堆瞬態(tài)分析程序開(kāi)發(fā)[J]. 張文文,陳靜,王成龍,馬在勇,田文喜,秋穗正,蘇光輝. 原子能科學(xué)技術(shù). 2015(S1)
本文編號(hào):3146249
【文章來(lái)源】:上海航天(中英文). 2020,37(02)CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
典型空間核反應(yīng)堆動(dòng)力系統(tǒng)流程圖
圖1 典型空間核反應(yīng)堆動(dòng)力系統(tǒng)流程圖反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)如圖3所示[3]。棒狀燃料(富集度90%以上的UN)由鈮合金制作的蜂巢結(jié)構(gòu)支撐,并建立燃料棒周圍的冷卻劑通道,約860根燃料棒置于反應(yīng)堆容器中,堆外設(shè)有軸向移動(dòng)的中子反射塊,用以控制堆芯功率。堆內(nèi)設(shè)3根B4C安全棒,任何一根都可將反應(yīng)堆由滿功率降至次臨界。反射塊與安全棒運(yùn)動(dòng)受堆芯控制與保護(hù)系統(tǒng)控制。此外堆內(nèi)還設(shè)有輔助冷卻與加熱回路(U形管),用于啟動(dòng)前將融化鋰?yán)鋮s劑,以及在一回路冷卻劑喪失時(shí)冷卻堆芯。
反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)如圖3所示[3]。棒狀燃料(富集度90%以上的UN)由鈮合金制作的蜂巢結(jié)構(gòu)支撐,并建立燃料棒周圍的冷卻劑通道,約860根燃料棒置于反應(yīng)堆容器中,堆外設(shè)有軸向移動(dòng)的中子反射塊,用以控制堆芯功率。堆內(nèi)設(shè)3根B4C安全棒,任何一根都可將反應(yīng)堆由滿功率降至次臨界。反射塊與安全棒運(yùn)動(dòng)受堆芯控制與保護(hù)系統(tǒng)控制。此外堆內(nèi)還設(shè)有輔助冷卻與加熱回路(U形管),用于啟動(dòng)前將融化鋰?yán)鋮s劑,以及在一回路冷卻劑喪失時(shí)冷卻堆芯。2 仿真平臺(tái)的開(kāi)發(fā)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空間堆核動(dòng)力技術(shù)選擇研究[J]. 陳杰,高劭倫,夏陳超,潘軍,周劍雄,羅超. 上海航天. 2019(06)
[2]氦-氙混合氣體物性對(duì)布雷頓循環(huán)影響分析[J]. 楊謝,石磊. 原子能科學(xué)技術(shù). 2018(08)
[3]空間堆金屬鋰?yán)鋮s劑熱物性參數(shù)計(jì)算模型及程序開(kāi)發(fā)[J]. 李華琪,郭嘯宇,楊寧,朱磊,馬騰躍,胡攀,田曉艷. 核動(dòng)力工程. 2017(01)
[4]HP-STMCs空間堆堆芯典型瞬態(tài)熱工分析[J]. 李華琪,江新標(biāo),楊寧,陳立新,胡攀,張良,馬騰躍,朱磊. 核動(dòng)力工程. 2015(03)
[5]熱管改進(jìn)型熱離子反應(yīng)堆瞬態(tài)分析程序開(kāi)發(fā)[J]. 張文文,陳靜,王成龍,馬在勇,田文喜,秋穗正,蘇光輝. 原子能科學(xué)技術(shù). 2015(S1)
本文編號(hào):3146249
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