多层结构包壳和非刚体芯块力学建模及应用

针对事故容错燃料(ATF),基于有限差分法开发了多层圆柱体力学模型。将新模型植入FRAPCON4.0程序中,并替换了原有Fracas模型。通过对相同对象计算,对比了新旧模型的特点并验证了新模型的合理性和先进性。对比发现,大部分参数结果吻合良好,佐证了非刚体芯块假设对于传统燃料具有一定合理性,但旧模型对接触压力的预测过于保守,改进后程序的预测结果更合理。最后,分析总结了所开发新型多层结构包壳模型和改进后FRAPCON 4.0在燃料性能分析中潜在的应用。

轻水堆含钆燃料棒稳态辐照行为分析

国内外的压水堆燃料组件最新设计中,广泛采用钆燃料(UO2-Gd2O_3)作为可燃毒物来控制初始反应性和展平堆芯功率分布。钆燃料棒的性能与普通燃料棒存在较大差异,本文利用燃料元件性能分析程序FRAPCON-3.5对BR3堆内含钆燃料棒性能进行计算,并与实验测量值进行比较。结果表明:FRAPCON-3.5对含钆燃料棒的计算结果与实验测量值符合较好;含钆燃料棒在辐照初期强化了燃料棒自屏效应,对燃料的径向功率分布影响显著;在平均功率密度相同的情况下,燃料中加入钆会导致热导率降低,芯块温度升高;钆含量不同,裂变气体释放及燃料和包壳的变形略有差异。