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径向倒料式驻波堆堆芯概念设计

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（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｎｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，ｘｉ ’ ａ ｎ Ｊｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ，ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ４ ９ ，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
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驻 波 堆 是 通 过 堆 内 燃 料 组 件 的定 期 倒 换
系统， 通 过 可裂变 核素 。 。 Ｕ 或 Ｔ ｈ等转化 为易 裂变 核素 船 。 Ｐ ｕ或 Ｕ 而 形成 增殖 波 先行 ， 燃 耗 波后 行 ， 边 增 殖边燃 烧 。 东京 工业 大学 的 Ｓ ｅ ｋ ｉ ｍｏ ｔ ｏ课 题 组 ｌ ２ 从 ２ ０ ０ ０年 开 始 进 行 行 波 堆 （ Ｃ ＡＮＤ Ｌ Ｅ堆 ） 研 究， 完成 了铅 铋 快堆 式 的行 波堆 设 计 ， 并 对其 进 行
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｏｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ＣＡＮＤＬＥ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ Ｊ ａ ｐ ａ ｎ ａ ｎ ｄ ＴＰ 一 １ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ
Ｔｅ ｒ ｒ ａ Ｐｏ ｗｅ ｒ ｉ ｎ ＵＳＡ ，ａ ｃ ｏ ｎｃ ｅ ｐｔ ｕａ ｌ ｃ ｏｒ ｅ ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ｏ ｆ ｓ ｔ ａ ｎｄ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｖ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏｒ ｗｉ ｔ ｈ ｒ ａ ｄｉ ａ ｌ ｆ ｕ ｅ ｌ ｓ ｈｕ ｆ ｆ ｌ ｉ ｎｇ ｓ ｃ ｈｅ ｍｅ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｏｐ ｏｓ ｅ ｄ ． Ｔｈｅ ｃ ｏ ｒ ｅ ｐｏ ｗｅ ｒ ｐ ｅ ａ ｋ ｉ ｎｇ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ａ ｎｄ ｔ ｈｅ ｍ ａ ｘｉ ｍｕｍ ｂｕｒ ｎ ｕｐ ｏ ｆ ａｓ ｓ ｅ ｍｂｌ ｉ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｍｉ ｘ ｅ ｄ ａ ｒ ｒ ａ ｎｇ ｅ ｍｅ ｎｔ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇｈ ａ ｎｄ ｌ ｏ ｗ ｅ ｎｒ ｉ ｃ ｈｍｅ ｎ ｔ
第４ ８ 卷第 ３ 期
２ ０ １ ４ 年３ 月
原
子
能
科
学
技
术
Ｖｏ １ ． ４ ８， Ｎｏ ．３
Ｍａ ｒ ．２ ０１ ４
Ａｔ ｏ ｍｉ ｃ Ｅｎｅ ｒ ｇ ｙ Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎｄ Ｔｅ ｃ ｈｎｏ ｌ ｏ ｇｙ
径 向倒 料 式 驻 波 堆 堆 芯 概 念 设 计
娄 磊， 曹良 志， 吴 宏春， 郑 友 琦
（ 西 安 交 通 大 学 核 科 学 与 技术 学 院 ， 陕西 西 安 ７ １ ０ ０ ４ ９ ）
摘要 ： 本 工 作 在 综 合 分 析 日本 Ｃ ＡＮ ＤＬ Ｅ堆 和 美 国 Ｔ ｅ ｒ ｒ ａ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ 公 司设计 的 Ｔ Ｐ 一 １堆 的基 础 上 ， 提 出沿 径 向倒 料 的驻 波 堆 堆 芯 设 计 初 步 方 案 ， 通过高 、 低 富 集 度 组 件 在 堆 芯 的混 合 布 置 展 平 功 率 ， 降 低 了堆 芯 的 功 率 峰 因子 和组 件 的 最 大 燃耗 深 度 。通 过 倒 换 料 ， 实现 了增 殖一 燃 耗 波 的 传 递 。为 能 有 效 地 利 用 行 波 堆 增殖产生的易裂变核素 ， 采 用 更 换 包 壳 的新 技 术 ， 实现核燃料的持续利用 。
关键词 ： 驻 波堆 ； 增殖 ； 包 壳 中图分类号 ： ＴＬ ３ ２ ９ 文献 标 志 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ０ — ６ ９ ３ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ — ０ ４ ０ １ ０ ６
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ７ ５ ３ ８ ／ ｙ ｚ ｋ ． ２ ０ １ ４ ． ４ ８ ． ０ ３ ． ０ ４ ０ １

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(完整版)反应堆本体结构

(完整版)反应堆本体结构

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由外向内倒料方式的优缺点
优点：
可以展平堆芯功率，获得较高的燃耗深度，提高核燃料的 利用率。从第二循环开始，新装入的燃料组件的富集度为 3.25%，高于首次装料。 因为经过一段时间的运行，堆芯内积累了会吸收中子的裂 变产物，需要增加后备正反应性。
缺点：
中子注量率的泄漏率较高，导致压力容器中子注量率大， 中子利用率较低低，导致换料周期较短，燃料循环成本较 高。
偿因燃耗、氙、钐毒素、冷却剂温度改变等引起的比 较缓慢的反应性变化。 （即调节慢反应）
注：在新的堆芯中，还用可燃毒物棒补偿堆芯寿命初期的 剩余反应性。
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堆芯组件
1、核燃料组件
现代压水堆普遍采用了无盒、带棒束型核燃料组件。 组件内的燃料元件棒按正方形排列。常用的有14 14， 15 15，16 16和17 17排列等几种栅格型式。
第三讲 反应堆本体结构
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（一）反应堆堆芯
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➢ 反应堆在核电站的作用就象是火电站的锅炉，它
是整个核电站的心脏。它以核燃料在其中发生特 殊形式的“燃烧”产生热量，来加热水使之变成蒸汽。
➢ 反应堆通常是个圆柱体的压力容器，其中裂变
材料所在部分称为反应堆堆芯。
➢ 堆芯结构由核燃料组件、控制棒组件、可燃毒物
➢ 燃料元件是产生核裂变
并释放热量的部件。
➢ 它是由燃料芯块、燃料包
壳管、压紧弹簧和上、下端 塞组成。燃料芯块在包壳内 叠装到所需要的高度，然后 将一个压紧弹簧和三氧化铝 隔热块放在芯块上部，用端 塞压紧，再把端塞焊到包壳 端部。
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(a)燃料芯块
➢芯块是由富集度为2-3%的UO2 粉末（陶瓷型芯
倒相式和迷宫式设计的一些资料，主要是改善低频

倒相式和迷宫式设计的一些资料，主要是改善低频

倒相式和迷宫式设计的一些资料，主要是改善低频倒相式音箱倒相式音箱又称低频反射式音箱，是目前使用较为广泛的一种音箱。

倒相式音箱的理论是A.L.Thuras早在1932年提出来的，到了1952年，B.N.Locanthi提出了振膜与倒相孔的气体互相作用的计算方式，推动了倒相式音箱的发展，而真正让倒相式音箱得到成熟的实用设计，是1961年A.N.Tniele运用Novak确定的简化模型，较细致的发表了许多实际性的设计方法，而后来的R.H.Small对倒相式音箱的全方法设计也发表更有实际性意义的文章。

在几十年的发展过程中，倒相式音箱渐渐的成熟起来。

它和密闭式音箱的区别在于在音箱的面板上按装了一个倒相管，当扬声器工作时，背后辐射出的声波经过倒相管后辐射到前方，与扬声器前面的声波相叠加，然后共同向前辐射，使低频效果增强。

倒相式音箱的特点是：可以利用箱体和倒相管的共振，在扬声器的声压不变的情况下，扩展了低频，其低频可以扩展至扬声器共振频率的0.7倍。

倒相式音箱和重放同一频率的密闭式音箱相比，体积比密闭式音箱小70％，因此对功率放大器输出功率的要求比密闭式音箱低。

倒相管可以减小低频下限频率附近的扬声器的振幅失真，但是倒相式音箱的瞬态特性较密闭式音箱差。

设计良好的倒相式音箱，能够在声音音量不下降的情况下，进一步扩展低频平衡重放时的下限频率。

我们知道，喇叭单元都有一个基本的共振点频率，在这一频率上，输出的声音将最大，同时失真也最大，如不加以控制，势必造成声箱低频带重放的不均匀度加大，平衡变坏，失真急剧增加。

而制作合理的一个倒相式音箱，应能将喇叭基本谐振峰压低，使其变为左右分开的两个小峰，且两个小峰的大小相等，这样向低端扩展的小峰，也会使音箱的频响进一步向低扩展。

显然，基本揩振峰压低后，失真也明显减少了，这是因为喇叭在这点上的振辐呈反共振状态，在该频率附近，振动的辐度变小所至。

要想利用倒相式音箱的这些优点，设计者必须要清楚的了解所选用的精心设计才能得到理想的重放效果，并不是随便开一个倒相孔就能成功。

2-2-3堆芯核设计

2-2-3堆芯核设计


第2章 反应堆（堆芯核设计）
3.2 设计基准 3.2.1 燃料燃耗 必须提供足够的过剩反应性，保证堆芯寿期循环长度， 分区卸料燃耗达到预期值。 组件和燃料棒最大燃耗满足燃料设计准则。 循环寿期末定义：控制棒在运行位置，可溶硼浓度为零。 相当于控制棒全提出、可溶硼浓度为10ppm。 3.2.2 负反应性反馈 燃料温度系数应为负值。原因：共振吸收多普勒效应。 措施：采用低富集度的燃料可确保负效应。 慢化剂温度系数应为负值。原因：温度、密度、燃耗、 功率分布，主要是硼浓度。措施：加可燃毒物或插入控制 棒，降低临界硼浓度。
第2章 反应堆（堆芯核设计）

2.初步设计阶段 完善堆芯设计，提供接口参数。 完成《堆芯初步核设 计报告》和《初步安全分析报告》。 3.施工设计阶段 校核或替代计算及专家评审，完成《堆芯核设计报告》 和《最终安全分析报告》。 3.1.3 设计输入与设计输出 输入接口数据：主系统总体性能参数，包括反应堆热 功率和压力、冷却剂流量和进出口温度、换料循环周期、 运行模式、负荷因子、平均线功率密度、电站设计寿命、 燃料组件类型、数目及可燃毒物类型。 输出接口数据：向热工水力、反应堆结构、辐射屏蔽 及源项、燃料组件、事故分析、仪表与控制等相关专业 提供数据：堆芯功率、燃耗和中子注量率分布、反应性 控制与系数、功率能力数据、中子动力学参数。
第2章 反应堆（堆芯核设计）
3.2.3 功率分布控制 在置信度≥95%的条件下，必须满足： (1) 正常运行工况下燃料棒线功率密度不大于LOCA限值。 包括2%测量误差，不包括燃料芯块密实化； (2) 非正常工况下（包括最大超功率），最大的峰值功 率不致引起燃料芯块熔化； (3)在工况I和II（包括最大超功率），不发生DNB； (4) 燃料棒产生的功率和燃耗限值遵守燃料棒机械完整 性分析结论。 3.2.4 最大可控反应性引入速率 (1) 限制提棒和硼稀释速率。依据：燃料棒的峰值释热 率限值和DNBR限值。 (2) 限制棒价值。依据：提棒或弹棒事故，压力边界破 坏或堆内构件损坏，丧失堆芯冷却能力。
【国家自然科学基金】_燃耗_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731

【国家自然科学基金】_燃耗_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731


2011年 科研热词 保持控制 鲁棒性 高斯摄动方程 限制性三体问题 配置 连续小推力 辐照肿胀 试错法 裂变率 航天器编队飞行 自屏效应 球床式高温气冷堆 燃耗 燃料量 炉温 温度 模态 构形设计 敏感性分析 推力器 控制棒价值 控制棒 平根数法 平动点编队 太阳引力摄动 压力容器快中子注量率 优化 人工冻结轨道 u10mo-al弥散型燃料 mcnp floquet模态 endf/b-ⅵ 推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
科研热词 高温气冷堆 钢铁厂 进化计算 转鼓指数 轨道规划 谐波 装料方案 节能 编队重构 结构 组件均匀化 线性扰动 空间飞行器 燃耗 烧结 气冷快堆 控制棒 展开法 均匀化 回收 副产煤气 利用 不连续因子 三维
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
53 dragon 54 acr-700
1 1
2014年 科研热词 驻波堆 陶瓷燃料颗粒 行波堆 渐近态 断裂强度 数学模型 数值计算 径向步进倒料 开裂 增殖 包壳 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
科研热词 推荐指数 燃耗计算 3 非线性相对运动模型 2 烧结 2 椭圆轨道 2 摄动法 2 嬗变 2 加速器驱动的次临界系统 2 长寿命裂变产物 1 钍燃料 1 近似解析解 1 轻水堆乏燃料 1 转换比 1 超临界水冷快堆 1 超临界水冷堆 1 超临界实验装置 1 计数 1 褐铁矿 1 航天器编队飞行 1 航天器 1 编队飞行 1 石灰 1 燃耗 1 燃料 1 熔剂 1 热分解特性 1 污泥 1 次锕系核素 1 最优重构 1 微观燃耗 1 延时累加算法 1 废弃物利用 1 平衡循环堆芯 1 增殖 1 堆型布置 1 固体燃耗 1 周期解 1 双排棒组件 1 压水堆 1 利用系数 1 冷却剂流型 1 保持控制 1 临界计算 1 中微子 1 中子学分析 1 两步法 1 三维核热耦合 1 takahama-3 1 rmc 1 monte carlo方法 1 lvr-15 1 jmct 1 jcogin 1