內(nèi)冷式壓水反應(yīng)堆（IPWR，Inverted Pressurized Water Reactor）由Malen于2009年在輕水堆中循環(huán)利用核廢料和利用氫化物燃料嬗變錒系核素計劃首次提出。IPWR是一種新型的以氫化物（UTh0.5Zr2.25H5.625）為燃料的反應(yīng)堆，它的燃料元件將傳統(tǒng)的棒束狀PWR元件的冷卻劑與燃料位置互換，從根本上改變了堆芯的幾何布置。與普通壓水堆相比，IPWR具有堆芯壓降小、燃料溫度低、流道周向更加均勻和流致震顫小等優(yōu)點。（1）、描述研究中使用的反應(yīng)堆物理計算程序MCNP和熱工水力計算程序Fluent；對Fluent程序應(yīng)用于IPWR堆芯典型子通道穩(wěn)態(tài)熱工水力計算進行基準驗證，得到適合于IPWR堆芯流動與傳熱計算的數(shù)值模型，為下一步計算提供依據(jù)。（2）、通過構(gòu)筑IPWR堆芯柵元模型，分析在不同可溶硼濃度下無限增殖系數(shù)隨H/HM的變化。在確保一定的安全裕度的情況下，取一個保守最大H/HM值，得到一組符合中子學限制的組件柵元尺寸范圍，并對范圍內(nèi)的參數(shù)進行物理性能比較分析，最終確定具有較好物理性能的尺寸范圍。（3）、采用CFD軟件Fluent對IPWR不同柵格尺寸單... 

【文章來源】：南華大學湖南省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

IPWR燃料柵元示意圖

為未來新概念反應(yīng)堆探索奠定了基礎(chǔ)，對軍用核動力裝置提高功率性能和安全性具有積極意義。1.2 IPWR 簡介1.2.1 IPWR 結(jié)構(gòu)介紹IPWR 的燃料棒中心為圓柱形冷卻劑通道，以三角形方式排列在六邊形組件中，如圖 1.1 所示，圖 1.2 為普通壓水堆的燃料柵元；IPWR 燃料柵元（如圖 1.3）由六邊形 UTh0.5Zr2.25H5.625燃料塊組成，包殼材料為 Zr2.5Nb 合金，燃料-包殼間隙中填充具有較高熱導率的 Sn-Pb-Bi 液態(tài)金屬，能夠防止燃料溫度過高發(fā)生蠕變和裂變氣體的產(chǎn)生；IPWR 燃料組件（如圖 1.4）外壁為 Zr2.5Nb 合金制成的六邊形導管，活性高度為 3.68m，組件與組件之間是 Y 型控制棒，如圖 1.5 所示；圖1.6 為堆芯示意圖。

由六邊形 UTh0.5Zr2.25H5.625燃料塊組成，包殼材料為 Zr2.5Nb 合金，燃料-包殼間隙中填充具有較高熱導率的 Sn-Pb-Bi 液態(tài)金屬，能夠防止燃料溫度過高發(fā)生蠕變和裂變氣體的產(chǎn)生；IPWR 燃料組件（如圖 1.4）外壁為 Zr2.5Nb 合金制成的六邊形導管，活性高度為 3.68m，組件與組件之間是 Y 型控制棒，如圖 1.5 所示；圖1.6 為堆芯示意圖。圖 1.1 IPWR 燃料柵元示意圖 圖 1.2 壓水堆燃料柵元示意圖


本文編號：3304780