球床式氟鹽冷卻高溫堆是第四代反應(yīng)堆之一,結(jié)合了高溫氣冷堆和熔鹽堆的優(yōu)點,因具有較高經(jīng)濟性、本征安全性而備受推崇。堆芯中燃料球隨機堆積形成的球床結(jié)構(gòu)受熔鹽流動、外力等因素影響發(fā)生變化而影響堆芯穩(wěn)定性。目前針對球床堆積規(guī)律的實驗和理論研究還不夠充分,已有干燥環(huán)境中的球床堆積規(guī)律研究結(jié)果不適用于高溫熔鹽環(huán)境。開展液態(tài)環(huán)境下的堆芯球床規(guī)律的研究和模擬,是球床式氟鹽冷卻高溫堆研發(fā)和工程建設(shè)中的一項重要內(nèi)容。鑒于開展熔鹽環(huán)境下的原型尺寸實驗成本過高,本論文采用縮比實驗同時結(jié)合DEM模擬基于TMSR-SF1堆型進行了球床規(guī)律研究。首先基于相似理論,采用聚丙烯塑料球和水模擬燃料球和熔鹽,針對不同實驗需求提出了適用的縮比方法,搭建了包括球循環(huán)模擬實驗裝置PRED、球床密實實驗裝置PBDE等在內(nèi)的一系列�；s小的實驗裝置。然后通過實驗并結(jié)合DEM模擬研究了液體浮力場中影響球床特性的關(guān)鍵因素,獲得了不同工況下球床堆積因子分布。研究中提出了底部裝料上部卸料的方案設(shè)計并實驗論證了方案的可行性。主要研究成果如下:正常工況下球床堆積規(guī)律研究表明:(1)球床式氟鹽冷卻高溫堆平均堆積因子小于氣冷堆0.6。TMSR-SF...

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1燃料球結(jié)構(gòu)[20]

球床式氟鹽冷卻高溫堆球床規(guī)律研究4先進技術(shù)如非能動冷卻系統(tǒng)等。由于具有較成熟的技術(shù)技術(shù)和安全優(yōu)勢，被認(rèn)為具有較高的商業(yè)可行性。2006年之后，威斯康辛大學(xué)、MIT、UCB、ORNL、INL等[19]研究提出了球床式先進高溫堆即球床式氟鹽冷卻高溫堆的概念設(shè)計，包括一體化、模塊化和環(huán)....

圖1.2PB-AHTR堆芯[21]及球床示意圖

第1章緒論5制在燃料球內(nèi)部，防止放射向外擴散。將燃料球技術(shù)應(yīng)用到熔鹽堆中，堆芯冷卻劑最高運行溫度一般不超過1000℃，使得堆系統(tǒng)具有較大安全裕量。由于熔鹽良好的傳熱性能，堆芯允許較高功率密度，燃料球裝載量可以提升，需要制造的燃料球數(shù)目和需要處理的乏燃料體積也會大大地減少。一體化球....

圖1.3MPB-AHTR堆芯結(jié)構(gòu)示意圖[23]

球床式氟鹽冷卻高溫堆球床規(guī)律研究6通道設(shè)計，燃耗高的循環(huán)進入中心通道，而燃耗低的進入周圍通道，使堆芯功率展平并提高了燃料利用率。圖1.3MPB-AHTR堆芯結(jié)構(gòu)示意圖[23]Figure1.3SchemeofMPB-AHTR在MPB-AHTR的設(shè)計中，燃料球為環(huán)形設(shè)計。燃料球直徑....

圖1.4環(huán)形球床先進高溫堆的截面圖[24]

第1章緒論7圖1.4環(huán)形球床先進高溫堆的截面圖[24]Figure1.4SectiondiagramofAnnularPebblebedadvancedhightemperaturereactor近幾年，美國KairosPower公司致力于推動球床式氟鹽冷卻高溫堆KP-FHR，預(yù)....

本文編號：3926061