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高温熔盐印刷电路板式换热器的热工水力特性研究 被引量:2
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作者 丁梦婷 陈玉爽 傅远 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期126-136,共11页
印刷电路板式换热器(Printed Circuit Heat Exchanger,PCHE)换热效率高,结构紧凑,可作为小型模块化熔盐堆热量传输的关键设备,对其流动换热特性的研究具有重要意义。采用数值模拟方法,以翼型通道的熔盐(FNaBe)-氦气换热器为研究对象,通... 印刷电路板式换热器(Printed Circuit Heat Exchanger,PCHE)换热效率高,结构紧凑,可作为小型模块化熔盐堆热量传输的关键设备,对其流动换热特性的研究具有重要意义。采用数值模拟方法,以翼型通道的熔盐(FNaBe)-氦气换热器为研究对象,通过计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟计算对其熔盐侧的传热特性和阻力特性进行对比分析,分别得到不同温度、翅片类型和不同节距结构下的熔盐(FNaBe)-氦气换热器的流动换热特性,并与传统直通道结构对比进行综合评估。研究结果表明,数值模拟的计算结果与实验结果对比符合较好,翼型翅片流道结构相较于直通道结构能够强化传热、降低阻力,其中节距为8 mm的NACA0025翼型翅片流道结构的流动传热特性最好。本研究建立的数值模拟方法能够用于印刷电路板式换热器的流动传热特性的预测,拟合出节距为8 mm的NACA0025翼型翅片结构的经验关联式,为后续换热器的设计提供理论基础。 展开更多
关键词 印刷电路板式换热器 熔盐 流动换热特性 数值模拟
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基于熔盐快堆的模型优化与Th-U增殖性能研究 被引量:14
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作者 李光超 邹杨 +3 位作者 余呈刚 孙建友 陈金根 徐洪杰 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期74-80,共7页
作为四代堆6种候选堆型中唯一的液态燃料反应堆,熔盐堆对未来核能和钍资源利用具有重要意义,特别是熔盐快堆(Molten Salt Fast Reactor,MSFR)还具有较大的增殖比和较好的温度负反馈。由于启动新的熔盐快堆需要较高的燃料装载量,若能改善... 作为四代堆6种候选堆型中唯一的液态燃料反应堆,熔盐堆对未来核能和钍资源利用具有重要意义,特别是熔盐快堆(Molten Salt Fast Reactor,MSFR)还具有较大的增殖比和较好的温度负反馈。由于启动新的熔盐快堆需要较高的燃料装载量,若能改善MSFR的增殖性能,则有利于提高233U产量并缩短燃料倍增时间。首先应用SCALE6.1针对MSFR的径向增殖盐、新增轴向增殖盐和新增石墨反射层这三方面分析了初始增殖比,同时从核素吸收率角度说明增殖比变化的原因和MSFR的设计不足并对其进行了优化;然后应用基于SCALE6.1开发的熔盐堆在线处理模块(Molten Salt Reactor Reprocessing Sequence,MSR-RS)进行燃耗分析。结果表明,新增轴向增殖盐可以进一步提高增殖性能;新增石墨反射层可以节省增殖盐装载量。改进后的堆型运行时增殖比可以维持在1.1以上,233U年产量提高至133 kg,倍增时间缩短至36 a,并且堆芯在整个运行寿期都能保持足够的温度负反馈。 展开更多
关键词 熔盐快堆 模型优化 Th—U燃料增殖
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基于PepS的高温核一级管道蠕变疲劳分析方法研究 被引量:3
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作者 龚玮 张小春 +2 位作者 王晓艳 薛静怡 傅远 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期87-94,共8页
钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor-Liquid Fuel,TMSR-LF1)回路管道最高运行温度达650℃,高温服役下的管道蠕变-疲劳损伤分析及评定至关重要。目前仅ASME-BPVC-III-5-HBB规范中有适用于高温核一级管道的蠕变-疲劳损伤暂行评定方法... 钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor-Liquid Fuel,TMSR-LF1)回路管道最高运行温度达650℃,高温服役下的管道蠕变-疲劳损伤分析及评定至关重要。目前仅ASME-BPVC-III-5-HBB规范中有适用于高温核一级管道的蠕变-疲劳损伤暂行评定方法,但该方法对于复杂管道系统使用起来过于繁琐。本文旨在使用管道分析软件PepS软件实现高温核一级复杂管系的分析与结构完整性评估。首先结合管道结构在多种载荷组合作用下的截面应力状态解析解,进行管道截面应力分析及应力线性化,并将结果与有限元数值解进行对比分析,两者的误差结果基本一致。随后,利用PepS软件对TMSR-LF1回路管道进行了力学分析和结构完整性评估,结其蠕变疲劳损伤结果位于包络线以内,满足蠕变疲劳极限的要求。该研究将管道分析软件与ASME评定规范进行了有效衔接,明确了评定方法,实现了高温核一级复杂管系的蠕变疲劳评估。 展开更多
关键词 TMSR-LF1 管道 PepS 蠕变-疲劳 高温
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利用超铀核素启动的小型模块化钍基熔盐堆中子学性能研究 被引量:2
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作者 邹春燕 余呈刚 +4 位作者 朱贵凤 郭威 蔡翔舟 陈金根 邹杨 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期72-81,共10页
压水堆乏燃料中的超铀燃料(Transuranic isotopes,TRUs)含有大于50%的易裂变燃料,可作为熔盐堆钍铀循环的启动燃料。基于小型模块化钍基熔盐堆,采用TRUs和Th分别作为裂变燃料和增殖燃料,研究堆芯熔盐石墨比和初始重金属摩尔份额两个重... 压水堆乏燃料中的超铀燃料(Transuranic isotopes,TRUs)含有大于50%的易裂变燃料,可作为熔盐堆钍铀循环的启动燃料。基于小型模块化钍基熔盐堆,采用TRUs和Th分别作为裂变燃料和增殖燃料,研究堆芯熔盐石墨比和初始重金属摩尔份额两个重要参数对堆芯中子能谱、233U产量、石墨寿命、温度反应性系数、TRUs消耗量等中子学特性的影响,为利用TRUs和Th的小型模块化钍基熔盐堆的堆芯参数选择提供依据。基于批处理周期及固有安全性等限值,给出满足要求的TRUs启动小型模块化钍基熔盐堆的燃料利用方案,分析其燃耗时间内的中子学特性。结果表明:采用压水堆中超铀核素作为易裂变燃料,是启动小型模块化钍基熔盐堆钍铀燃料循环的理想选择。在满足5 a石墨寿命和固有安全性(−5~−8 pcm∙K−1)等限值的条件下,选择重金属摩尔份额为6%、堆芯熔盐石墨比为25%的堆芯结构参数可得到较佳的燃料利用率。此时,热功率为150 MW、满功率运行5 a时,铀的年产量可达16.0 kg∙a−1,TRUs的年消耗量约36.1 kg∙a−1,可有效减少当前超铀乏燃料的储存。 展开更多
关键词 小型模块化熔盐堆 超铀燃料 熔盐石墨比 重金属摩尔份额
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氯盐和氟盐快堆增殖特性研究 被引量:1
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作者 周雪梅 李冬国 +1 位作者 何燎原 刘桂民 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1-6,共6页
熔盐快堆具有燃料增殖、核废料嬗变和固有安全性等方面的突出优点,是目前备受关注的第四代先进核能系统唯一使用液态燃料的核反应堆。熔盐快堆通常选用液态氟盐或氯盐作为燃料载体盐和冷却剂,高增殖特性是其主要特征参数之一。基于双流... 熔盐快堆具有燃料增殖、核废料嬗变和固有安全性等方面的突出优点,是目前备受关注的第四代先进核能系统唯一使用液态燃料的核反应堆。熔盐快堆通常选用液态氟盐或氯盐作为燃料载体盐和冷却剂,高增殖特性是其主要特征参数之一。基于双流体熔盐堆堆芯结构,采用基于反应堆安全分析和设计的综合性模拟程序SCALE(Standardized Computer Analyses for Licensing Evaluation)对两种氟盐快堆和一种氯盐快堆在同一重金属溶解度下的U-Pu燃料增殖比进行模拟计算,对不同增殖层和反射层下的增殖比进行了模拟分析,并分析了氯盐快堆在增殖层和反射层变化时,裂变区和增殖区中子能谱的变化情况。结果表明:在相同温度、相同摩尔比下,氯盐快堆比氟盐快堆具有更高的U-Pu燃料增殖比;氯盐快堆的增殖比随着增殖层和反射层厚度的增加而增加,但是增殖比的增长速率有所减弱;氟盐快堆的增殖层在厚度尺寸较小时,其变化对增殖比有较小影响,当厚度增至60 cm时,增殖层厚度尺寸的变化几乎对增殖比没有影响;氟盐快堆的反射层尺寸的变化对增殖比没有影响;增殖层和反射层厚度的改变不影响堆芯临界状态和裂变区中子能谱。这为三种熔盐快堆的基盐选择及尺寸设计从增殖方面提供了理论依据。 展开更多
关键词 氯盐快堆 氟盐快堆 增殖比 中子能谱
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FLi/FLiBe盐中~7Li富集度对熔盐快堆钍铀转换性能的影响研究 被引量:7
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作者 周俊 陈金根 +1 位作者 余呈刚 邹春燕 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期71-78,共8页
锂(Li)元素是液态熔盐堆中冷却剂熔盐的重要组成成分,由于^6Li相对^7Li具有较大的中子吸收截面,其在冷却剂熔盐中的摩尔含量会影响液态熔盐堆的钍铀转换性能,因此研究7Li富集度对液态熔盐堆钍铀转换性能的影响十分必要。基于熔盐快堆(Mo... 锂(Li)元素是液态熔盐堆中冷却剂熔盐的重要组成成分,由于^6Li相对^7Li具有较大的中子吸收截面,其在冷却剂熔盐中的摩尔含量会影响液态熔盐堆的钍铀转换性能,因此研究7Li富集度对液态熔盐堆钍铀转换性能的影响十分必要。基于熔盐快堆(Molten Salt Fast Reactor,MSFR)的堆芯结构,分别采用FLi和FLiBe两种不同的冷却剂熔盐,选取范围在99.5%~99.995%的一系列^7Li富集度,借助熔盐堆后处理程序MSR-RS(Molten Salt Reactor Reprocessing Sequence),针对能谱、^233U初装量、钍铀转换比、^233U净产量和倍增时间、Li的演化以及氚产量等一系列参数进行分析。研究结果表明:在MSFR的堆芯中,较FLiBe而言,采用FLi作载体盐能够获得更好的钍铀转换性能;当^7Li富集度由99.995%变为99.9%时,堆芯钍铀转换比降低约1.6%,氚产量增加约8%。综合考虑燃料制造成本和钍铀转换性能等因素,对于分别采用FLi和FLiBe作载体盐的熔盐快堆MSFR,推荐的^7Li富集度都为99.9%。 展开更多
关键词 氟化锂 氟锂铍 ^7Li富集度 熔盐快堆 钍铀转换
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LEU启堆模式下的氯盐快堆Th-U与U-Pu循环特性研究 被引量:3
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作者 何燎原 夏少鹏 +2 位作者 严睿 邹杨 刘桂民 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期85-94,共10页
相比于氟盐快堆,氯盐快堆重金属溶解度更大、中子能谱更硬、增殖性能更好,是实现闭式燃料循环的理想堆型。为了分析对比氯盐快堆的Th-U与U-Pu循环的性能,基于2500 MW的氯盐快堆,采用熔盐堆过渡态计算程序TMCBurnup与平衡态搜索程序MESA... 相比于氟盐快堆,氯盐快堆重金属溶解度更大、中子能谱更硬、增殖性能更好,是实现闭式燃料循环的理想堆型。为了分析对比氯盐快堆的Th-U与U-Pu循环的性能,基于2500 MW的氯盐快堆,采用熔盐堆过渡态计算程序TMCBurnup与平衡态搜索程序MESA,从核素的演化、增殖性能、安全性能、放射性水平等方面分析了采用低富集铀(Low Enriched Uranium,LEU)启堆在两种不同过渡模式下的Th-U与U-Pu循环的过渡态及平衡态的性能。结果表明:U-Pu循环对应的增殖性能要好于Th-U循环,边增殖边燃烧(Breeding and Burning,B&B)模式下两者平衡增殖比分别为1.56与1.24,相应的倍增时间为13.5 a与16.5 a。预增殖过渡(Pre-Breeding and Burning,PB&B)模式下增殖比分别为1.58与1.08,倍增时间为12.8 a与13 a。而Th-U循环则具有更好的安全性能,更低的超铀核素(Transuranics,TRU)积累量及更小的放射毒性。 展开更多
关键词 氯盐快堆 燃料循环 增殖比 过渡模式
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小型氦氙冷却反应堆事故发生频率分析研究 被引量:2
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作者 伍建辉 周俊 +4 位作者 邹春燕 贾国斌 张奥 蔡翔舟 陈金根 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期101-110,共10页
氦氙冷却反应堆可采用一体化布雷顿循环系统,在小型化、轻量化方面具有独特优势而备受关注。但目前鲜有关于小型氦氙冷却反应堆的严重事故分析研究。概率安全评价法(Probabilistic Safety Assessment,PSA)是一种评价反应堆安全性的重要... 氦氙冷却反应堆可采用一体化布雷顿循环系统,在小型化、轻量化方面具有独特优势而备受关注。但目前鲜有关于小型氦氙冷却反应堆的严重事故分析研究。概率安全评价法(Probabilistic Safety Assessment,PSA)是一种评价反应堆安全性的重要方法,可为反应堆设计改进、故障诊断、运行指导等提供有价值的依据。而始发事件发生频率是PSA分析所必需的输入参数。本文以小型氦氙冷却移动式固体核反应堆电源为分析模型,参考高温气冷堆以及压水堆运行经验及部件失效数据,分析了堆芯排热增减、反应性和功率分布异常、管道破口和设备泄漏异常、未能紧急停堆的预期瞬态(Anticipated TransientWithoutScram,ATWS)以及丧失场外电源等事故的发生频率,结果分别为3.90×10^(−2)RY^(−1)、2.36×10^(−1)RY^(−1)、2.69×10^(−2)RY^(−1)、6.50×10^(−2)RY^(−1)、2.69×10^(−2)RY^(−1)以及4.60×10^(−2)RY^(−1),分析结果为进一步开展核电源PSA分析提供基础参考价值。 展开更多
关键词 小型氦氙冷却反应堆电源 事故概率安全分析 故障树
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TMSR白光中子源能量分辨率函数的模拟研究 被引量:1
9
作者 姜炳 王小鹤 +3 位作者 韩建龙 胡继峰 陈金根 蔡翔舟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1508-1515,共8页
白光中子源及飞行时间谱仪的能量分辨率函数描述了谱仪装置测量中子能量的分辨率与所测中子的能量之间的函数关系。能量分辨率函数用于中子共振截面测量实验数据分析,对确定共振峰参数至关重要。本工作利用Geant4蒙特卡罗工具包构建了T... 白光中子源及飞行时间谱仪的能量分辨率函数描述了谱仪装置测量中子能量的分辨率与所测中子的能量之间的函数关系。能量分辨率函数用于中子共振截面测量实验数据分析,对确定共振峰参数至关重要。本工作利用Geant4蒙特卡罗工具包构建了TMSR白光中子源的中子产生靶系统模型,模拟了中子在靶系统内由产生到溢出靶系统的整个物理过程,获得了不同能群中子从产生到溢出的时间分布。基于RPI能量分辨率函数形式,对时间分布进行拟合分析,获得了一套合适的参数,用于确定TMSR白光中子源飞行时间谱仪的中子能量分辨率函数。 展开更多
关键词 TMSR白光中子源 中子靶系统 Geant4模拟 能量分辨率函数
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石墨慢化通道式熔盐堆有效缓发中子份额计算方法研究 被引量:1
10
作者 崔勇 陈金根 +2 位作者 何帆 李晓晓 蔡翔舟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1448-1455,共8页
有效缓发中子份额(β_(eff))是研究反应堆动力学特性的关键参数。在液态燃料熔盐堆(MSR)中,燃料流动引起缓发中子先驱核(DNP)在堆内的再分布,并使部分DNP在堆外回路衰变,从而导致β_(eff)的计算方法与固态燃料反应堆不同。为评估石墨慢... 有效缓发中子份额(β_(eff))是研究反应堆动力学特性的关键参数。在液态燃料熔盐堆(MSR)中,燃料流动引起缓发中子先驱核(DNP)在堆内的再分布,并使部分DNP在堆外回路衰变,从而导致β_(eff)的计算方法与固态燃料反应堆不同。为评估石墨慢化通道式熔盐堆内燃料流动引起的反应性损失,研究缓发中子随燃料的流动行为,同时为堆设计和安全分析提供依据,分别基于解析方法和数值方法推导了计算β_(eff)的数学模型,计算了熔盐实验堆(MSRE)在额定工况下的DNP损失份额和堆内DNP浓度分布,并分析了燃料在堆外流动时间和入口流量对β_(eff)的影响。结果表明:两种方法均可对DNP行为提供合理描述;固定燃料在堆外流动时间,β_(eff)随入口流量的增加而减小;固定入口流量,β_(eff)随燃料在堆外流动时间的增加而减小,80 s后趋于稳定。 展开更多
关键词 熔盐堆 缓发中子先驱核 有效缓发中子份额 动力学
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基于中国散裂中子源反角白光中子束线的天然锂中子全截面测量 被引量:1
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作者 张江林 姜炳 +9 位作者 陈永浩 郭子安 王小鹤 蒋伟 易晗 韩建龙 胡继峰 唐靖宇 陈金根 蔡翔舟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期123-130,共8页
锂是熔盐堆燃料载体盐的主要材料之一,其中子核反应截面数据是熔盐堆芯中子物理设计及堆芯长期安全运行中的重要基础数据.本工作基于中国散裂中子源反角白光中子束线(CSNS Back-n)飞行时间谱仪,利用中子全截面测量谱仪(NTOX),采用透射... 锂是熔盐堆燃料载体盐的主要材料之一,其中子核反应截面数据是熔盐堆芯中子物理设计及堆芯长期安全运行中的重要基础数据.本工作基于中国散裂中子源反角白光中子束线(CSNS Back-n)飞行时间谱仪,利用中子全截面测量谱仪(NTOX),采用透射法测量了天然锂中子全截面.实验中,中子飞行距离约为76.0 m,采用15.0 mm和8.00 mm两种厚度的天然锂金属样品,在0.4 eV-20 MeV中子能量范围内测得了统计计数较好的中子全截面.特别是在keV及以下能区增补了实验数据,为锂的核数据评价工作提供了更加丰富和可靠的实验数据.在此基础上,采用1/v律和R矩阵理论对MeV以下能区的新测量数据进行了理论分析,获得了7Li和6Li在260 keV能量附近的中子共振参数. 展开更多
关键词 中子全截面 天然锂 中国散裂中子源 Back-n
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硝酸盐自然循环试验回路实验研究 被引量:1
12
作者 张博 徐博 +2 位作者 周翀 邹杨 余笑寒 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期71-77,共7页
硝酸盐自然循环回路(Nitrate Natural Circulation Loop,NNCL)是研究熔盐自然循环特性的重要实验平台,实验数据可用于开发或验证自然循环系统热工水力分析程序。在NNCL上进行了硝酸盐自然循环流动特性的实验研究,对熔盐温度在310℃、34... 硝酸盐自然循环回路(Nitrate Natural Circulation Loop,NNCL)是研究熔盐自然循环特性的重要实验平台,实验数据可用于开发或验证自然循环系统热工水力分析程序。在NNCL上进行了硝酸盐自然循环流动特性的实验研究,对熔盐温度在310℃、340℃、370℃,以及空冷塔风门开度在0%、25%、50%、75%、100%的工况条件下,观测回路的瞬态和稳态特性。实验结果表明:熔盐-熔盐换热器(DRACS Heat Exchanger,DHX)进出口温差和硝酸盐流量对熔盐池温度响应过程很慢,且幅度较小,至少需要20 h;对风速响应较快,并出现骤升现象,能在几分钟内到达新的值。基于实验数据,验证了:NNCL系统硝酸盐自然循环流量与DHX换热功率的m次方成正比,NNCL系统阻力与流量的(1-m)/m次方成正比,且NNCL系统的m值在0.47~0.49之间。 展开更多
关键词 自然循环 硝酸盐 热工水力
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钍基气冷快堆中^233U与^239Pu的增殖性能研究
13
作者 韩冬 邹春燕 +1 位作者 蔡翔舟 陈金根 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期82-88,共7页
气冷快堆作为第四代核能系统国际论坛选定的堆型之一,兼具高温气冷堆和快堆的优势,有较高的增殖性能,理论上有高增殖率和短燃料倍增时间等特性。采用SCALE6.1程序中的TRITON模块,使用不同易裂变核素启动钍基气冷快堆并进行燃耗分析,研... 气冷快堆作为第四代核能系统国际论坛选定的堆型之一,兼具高温气冷堆和快堆的优势,有较高的增殖性能,理论上有高增殖率和短燃料倍增时间等特性。采用SCALE6.1程序中的TRITON模块,使用不同易裂变核素启动钍基气冷快堆并进行燃耗分析,研究燃耗过程中易裂变核素的演化特性。首先分析增殖比和易裂变核素随燃耗变化,并针对气冷快堆特性进行易裂变核素增殖性能的加权分析,获得加权后的增殖增益;然后对比使用增殖比和加权的增殖增益两种不同评价方法时倍增时间的差异;最后使用等效启堆方法对倍增时间进行优化分析。结果表明:分析不同易裂变核素加权后的增殖性能以及等效消除质量差异后的倍增时间,可以更准确描述快堆增殖特性,可以为钍基气冷快堆的换料方案提供参考。 展开更多
关键词 钍基气冷快堆 增殖比 增殖增益 倍增时间
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螺旋管式熔盐-氦气换热器对流传热试验研究
14
作者 刘彦 孔巧玲 +1 位作者 黄伟光 李文辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2266-2271,共6页
对一台螺旋管式熔盐-氦气换热器进行试验研究,并利用威尔逊法对试验数据进行处理,获得螺旋管式换热器用于熔盐-氦气对流传热的传热准则关系式。将关系式与经验公式对比分析,结果表明螺旋管式换热器在管程和壳程均能提高工质对流换热系数... 对一台螺旋管式熔盐-氦气换热器进行试验研究,并利用威尔逊法对试验数据进行处理,获得螺旋管式换热器用于熔盐-氦气对流传热的传热准则关系式。将关系式与经验公式对比分析,结果表明螺旋管式换热器在管程和壳程均能提高工质对流换热系数,同时为熔盐-氦气换热器的设计提供设计依据。 展开更多
关键词 螺旋管换热器 熔盐 氦气 传热实验 威尔逊法
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液态熔盐热堆燃料管理方法研究与分析
15
作者 贾国斌 戴叶 +3 位作者 伍建辉 陈金根 顾国祥 蔡翔舟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期464-473,共10页
为研究液态熔盐热堆的燃料管理性能,需解决复杂堆芯结构的均匀化、燃料的混合及在线后处理3个问题。本文基于确定论程序DRAGON5与DONJON5,开发了液态熔盐热堆的燃料管理程序LMSR,并进行了验证。使用LMSR对液态熔盐热堆进行计算与分析,... 为研究液态熔盐热堆的燃料管理性能,需解决复杂堆芯结构的均匀化、燃料的混合及在线后处理3个问题。本文基于确定论程序DRAGON5与DONJON5,开发了液态熔盐热堆的燃料管理程序LMSR,并进行了验证。使用LMSR对液态熔盐热堆进行计算与分析,结果显示使用235 U与238 U启堆,加入燃料为232 Th与233 U条件下,后处理提取重金属的效率至少需要90%。此外,为维持堆芯有效增殖因数在1.0~1.005之间,加入的燃料中233 U平均等效质量富集度在40%附近。 展开更多
关键词 液态熔盐热堆 均匀化 LMSR程序 燃料管理
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钍铀燃料循环专用核数据库CENDL-TMSR-V1的基准检验 被引量:7
16
作者 王小鹤 胡继峰 +2 位作者 陈金根 蔡翔舟 韩建龙 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1466-1474,共9页
中国科学院上海应用物理研究所委托中国核数据中心研制了钍铀燃料循环专用核数据库CENDL-TMSR-V1,用于钍基熔盐实验堆的临界计算及屏蔽设计。为验证该数据库的可靠性,根据钍基熔盐实验堆的特点,从国际核临界安全手册中挑选了一系列基准... 中国科学院上海应用物理研究所委托中国核数据中心研制了钍铀燃料循环专用核数据库CENDL-TMSR-V1,用于钍基熔盐实验堆的临界计算及屏蔽设计。为验证该数据库的可靠性,根据钍基熔盐实验堆的特点,从国际核临界安全手册中挑选了一系列基准实验装置进行基准检验。检验结果表明,绝大部分基准装置的k eff计算结果与实验数据的相对误差在0.5%以内,证明CENDL-TMSR-V1具有较好的可靠性和适用性,可用于钍基熔盐实验堆的物理设计。 展开更多
关键词 钍基熔盐实验堆 钍铀燃料循环 CENDL-TMSR-V1核数据库 基准检验
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基于SCALE的熔盐堆添料与后处理系统分析程序开发及验证 被引量:10
17
作者 余呈刚 邹春燕 +2 位作者 伍建辉 蔡翔舟 陈金根 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2136-2142,共7页
在线添料及在线去除中子毒物是熔盐堆区别于其他固体燃料反应堆的主要特征之一,能够实现较高的燃耗深度和燃料利用率。然而,现有的反应堆物理计算分析软件SCALE不能直接模拟熔盐堆的燃耗计算。因此,本文耦合SCALE中的截面处理模块、临... 在线添料及在线去除中子毒物是熔盐堆区别于其他固体燃料反应堆的主要特征之一,能够实现较高的燃耗深度和燃料利用率。然而,现有的反应堆物理计算分析软件SCALE不能直接模拟熔盐堆的燃耗计算。因此,本文耦合SCALE中的截面处理模块、临界计算模块以及燃耗计算模块,开发了一套适用于多流体熔盐堆的添料与后处理系统分析程序MSR-RRS,实现熔盐堆的在线添料、裂变产物在线处理或离线批次处理等模拟功能。基于MSR-RRS对现有的单流熔盐增殖堆和双流熔盐快堆的燃耗性能进行了验证。结果表明,MSR-RRS计算结果与基准模型结果符合较好。MSR-RRS适用于多种堆型、多种燃料循环运行模式。 展开更多
关键词 熔盐堆 燃料循环 添料与后处理系统分析程序
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熔盐实验堆核数据引起反应性参数不确定度分析 被引量:5
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作者 胡继峰 王小鹤 +2 位作者 李文江 李晓晓 韩建龙 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期55-63,共9页
反应堆设计中需给出各个参数不确定度,核数据是反应性相关参数不确定度的重要来源。利用SCALE6.1程序中TRITON(Transport Rigor Implemented with Time-dependent Operation for Neutronic depletion)、TSUNAMI-3D(Tools for Sensitivit... 反应堆设计中需给出各个参数不确定度,核数据是反应性相关参数不确定度的重要来源。利用SCALE6.1程序中TRITON(Transport Rigor Implemented with Time-dependent Operation for Neutronic depletion)、TSUNAMI-3D(Tools for Sensitivity and Uncertainty Analysis Methodology Implementation in Three Dimensions)和TSAR(Tool for Sensitivity Analysis of Reactivity Responses)模块,结合自带44群协方差数据库,分析了熔盐实验堆反应性相关参数。给出核数据不确定度导致寿期初和寿期末k_(eff)、控制棒价值及温度反应性不确定度分别为522×10^(-5)、506×10^(-5)、96.70×10^(-5)和8.90×10^(-5)。结合灵敏度系数和核数据的标准偏差分析,结果显示:对k_(eff)影响较大的核素及反应道为235U()、(n,γ)、^(238)U(n,γ)、C-graphite(n,el)、~7Li(n,γ)、^(239)Pu()、(n,f)和^(135)Xe(n,γ)等核反应数据;对控制棒价值和温度反应性影响比较大的核素及反应道为^(19)F(n,el)、^(58)Ni(n,γ)、~6Li(n,t)等核反应数据。 展开更多
关键词 熔盐实验堆 核数据 反应性 不确定和灵敏度系数
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外围熔盐层堵塞状态下熔盐堆内部温度分布分析 被引量:5
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作者 何龙 余呈刚 +4 位作者 郭威 戴叶 沈佳杰 王海玲 蔡翔舟 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期68-75,共8页
出于冷却结构材料上的考虑,石墨慢化通道型熔盐堆通常在石墨反射层与反应堆容器间设置了外围熔盐层。针对2 MW液态燃料熔盐堆的概念设计,利用三维稳态热工水力学模型分析了外围熔盐层在不同堵塞情况下对反射层和合金温升造成的影响。熔... 出于冷却结构材料上的考虑,石墨慢化通道型熔盐堆通常在石墨反射层与反应堆容器间设置了外围熔盐层。针对2 MW液态燃料熔盐堆的概念设计,利用三维稳态热工水力学模型分析了外围熔盐层在不同堵塞情况下对反射层和合金温升造成的影响。熔盐堆内石墨慢化材料等固体区域的温度计算采用三维热传导模型,各个通道内熔盐采用一维单相流体模型描述。外围熔盐层在不同堵塞情况下分别采用一维单相流体模型和三维层流模型。计算结果表明:在外围熔盐层内总流量降低的堵塞情况下,外围熔盐层对反射层的冷却效果受到显著影响,在外围熔盐层的流量降低至堆芯额定流量0.365%时,反应堆容器的最高温度接近730°C,临近合金材料温度上的安全限值;当外围熔盐层内存在直径为4 cm的圆形局部堵塞(接近下熔盐通道半径)区域时,堵塞没有显著改变堆内的温度分布,堵塞区域的最高温度为621.74°C,未超过合金材料的安全限值。 展开更多
关键词 熔盐堆 热工水力学 外围熔盐层 堵塞
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钍增殖熔盐堆不同燃耗核数据不确定度分析 被引量:3
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作者 胡继峰 余呈刚 +3 位作者 邹春燕 蔡翔舟 韩建龙 陈金根 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2013-2020,共8页
本文利用开发的耦合模块,将SCALE程序中的TRITON和TSUNAMI-3D模块相结合,针对1GWth钍增殖熔盐堆开展不同燃耗时期核数据引起的k_(eff)不确定度分析。结果表明:随着燃耗的增加,核数据引起的keff不确定度由0.49%增大到0.55%。初始时刻对k_... 本文利用开发的耦合模块,将SCALE程序中的TRITON和TSUNAMI-3D模块相结合,针对1GWth钍增殖熔盐堆开展不同燃耗时期核数据引起的k_(eff)不确定度分析。结果表明:随着燃耗的增加,核数据引起的keff不确定度由0.49%增大到0.55%。初始时刻对k_(eff)不确定度影响最大的反应截面是232 Th(n,γ)(约0.35%),其次是233 U(n,f)和7 Li(n,γ)。随着燃耗的增加,^(135)Xe(n,γ)、^(143)Nd(n,γ)对k_(eff)不确定度的影响逐渐显著。各反应灵敏度系数分析表明,^(232)Th(n,γ)、^(233)U(n,f)和~7Li(n,γ)截面数据对k_(eff)不确定度影响较大,需重点改进。上述关键反应在0.02~0.5eV敏感性较强,需重点关注。 展开更多
关键词 不确定度 灵敏度系数 钍增殖熔盐堆 燃耗
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