Z箍縮驅(qū)動聚變裂變混合堆（Z-FFR）作為一種新型的核能系統(tǒng)正處于概念設(shè)計(jì)階段,將Z箍縮聚變技術(shù)與次臨界包層有機(jī)結(jié)合,通過功率脈沖裝置產(chǎn)生的強(qiáng)電流驅(qū)動柱形金屬絲陣負(fù)載沿徑向箍縮,產(chǎn)生的X射線燒蝕氘氚靶丸,聚變中子與次臨界包層作用實(shí)現(xiàn)能量放大和氚自持。Z箍縮脈沖中子源決定次臨界包層處于以10s為周期的重頻模式,燃料、包殼都將承受極強(qiáng)的瞬時熱沖擊,其特殊熱工安全特性是發(fā)展該反應(yīng)堆亟需探索和解決的關(guān)鍵問題之一�；诟拍钤O(shè)計(jì)方案,本文采用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT和輕水堆瞬態(tài)分析程序RELAP5,從局部和系統(tǒng)模型兩個尺度開展熱工特性研究,具體工作如下：對次臨界包層建立集總參數(shù)模型,采用MATLAB開發(fā)了適合分析Z-FFR燃料柵元的單通道熱工程序,并進(jìn)行了程序驗(yàn)證。使用該單通道程序進(jìn)行穩(wěn)態(tài)初步熱工水力設(shè)計(jì),核實(shí)了目前設(shè)計(jì)方案中次臨界包層內(nèi)冷卻劑管道內(nèi)徑選取的合理性,并確定了堆芯冷卻劑流量。以次臨界包層局部簡化模型（U型并聯(lián)通道）為研究對象,采用FLUENT程序進(jìn)行了流量分配研究,發(fā)現(xiàn)并聯(lián)通道各支管內(nèi)流量分配存在較大的差異。并通過改變“長徑比”（支管長度與半徑比）和“截面比”（總管與支管流通截面... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

聚變裂變混合堆原理圖

徑之一［７］。通過在聚變等離子體區(qū)外圍包覆次臨界包層，在包層內(nèi)置天然軸、牡或貧化??軸作為燃料，利用ｍ觀聚變反應(yīng)釋放的１４ＭｅＶ高能中子與次臨界包層中的＂８ｕ、２３２Ｔｈ??作用，實(shí)現(xiàn)能量的放大輸出、易裂變材料的增殖和中子的倍增，原理圖如圖１．１所示。??快中子經(jīng)過冷卻劑慢化為熱中子與產(chǎn)觀包層中的６Ｌｉ反應(yīng)生成氣，為聚變堆芯提供燃料，??形成氣自持。??Ｕ?了ｈ?（Ｐｕ平糾ｐｒｏｄｕｃｅ?ｎｕｃ＾ｒ?ｆｕｅｌ??Ｎｐ，?Ａｍ，?Ｃｍ?ｂｕｍ?＼??／?》ｔｒａｎｓｍｕｌａｔｉｃ＾?ｏｆ?ｎｕｃｌｅａｒ?ｗａｓｔｅｒ??加?ｉｕｍ?＼??＾ｓｏｕｒｃｅ?、??１??Ｕ—?ｐｌａｓｍａ???��？—ｂｌａｎｋｅｔ—？?—ｓｈｉｅｌｄ??？?Ｉ??圖１．１聚變裂變混合堆原理圖??次臨界包層中主要涉及的核反應(yīng)如下：??（１）

圖１．３?Ｉｎ－Ｚｉｎｅｒａｔｏｒ概念設(shè)計(jì)??美國勞倫斯國家實(shí)驗(yàn)室提出的ＬＩＦＥ是Ｗ激光慣性約束驅(qū)動的混合堆典型代表［２３］

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]聚變—裂變混合能源堆非能動安全系統(tǒng)的應(yīng)用及安全分析[D]. 喻章程.清華大學(xué) 2013
[4]加速驅(qū)動次臨界系統(tǒng)（ADS）原理驗(yàn)證裝置的熱工水力分析[D]. 劉展.上海交通大學(xué) 2010



本文編號：3276121