發(fā)布時間：2024-03-09 13:14

　　為評估全陶瓷微封裝(fully ceramic micro-encapsulated, FCM)核燃料的性能,研究由三層各向同性碳包覆(tri-structural isotropic, TRISO)燃料顆粒彌散于碳化硅(SiC)基體形成的柱狀芯塊的填充算法,開發(fā)相應(yīng)的微觀結(jié)構(gòu)生成程序,利用并行有限元法對FCM核燃料的熱-力耦合行為進(jìn)行初步分析。結(jié)果表明,基于等球Packing的TRISO燃料顆粒填充算法可以快速生成高體積比的FCM燃料結(jié)構(gòu),基于共軛梯度迭代的隱式有限元法在求解大規(guī)模熱-力學(xué)耦合問題時具有較高的效率和穩(wěn)健性。本文方法可用于該核燃料每個顆粒和基體內(nèi)部溫度與應(yīng)力分布的詳細(xì)計算。

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖1FCM燃料成分圖片

耐事故燃料(accidenttolerantfuel,ATF)是為提高反應(yīng)堆安全性能而提出的新一代燃料概念。全陶瓷微封裝(fullyceramicmicro-encapsulated,FCM)核燃料具有多重有效屏障,如三層各向同性碳包覆(tri-structurali....

圖2TRISO燃料顆粒受力情況

TRISO燃料顆粒之間的受力見圖2a。TRISO燃料顆粒與基體表面的作用力較復(fù)雜,可分為以下3種情況:(1)TRISO燃料顆粒僅與SiC基體圓柱z方向擠壓,見圖2b;(2)TRISO燃料顆粒僅與SiC基體圓柱x、y方向擠壓,見圖2c;(3)TRISO燃料顆粒與SiC基體圓柱x、....

圖3填充算法流程

基于等球Packing的TRISO燃料顆粒填充算法流程見圖3�；诘惹騊acking的TRISO燃料顆粒填充算法偽代碼如下。

圖4前沿推進(jìn)算法示意

網(wǎng)格劃分采用前沿推進(jìn)算法,見圖4。從給定的起始邊開始,嘗試向前充滿整個未劃分的區(qū)域,每一步需要選擇一個前沿面和一個最佳節(jié)點生成網(wǎng)格,當(dāng)整個區(qū)域填充完畢時網(wǎng)格生成結(jié)束�；谇把赝七M(jìn)法的網(wǎng)格生成步驟為:(1)定義網(wǎng)格邊界域和每個網(wǎng)格單元的大小,初始化前沿;(2)從前沿集合中選擇當(dāng)前前....

本文編號：3923470