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He jishu熔盐堆因其优良的安全性与经济性而成为第IV代先进核反应堆系统中非常具有前景的一类堆型。然而，作为熔盐堆冷却剂的氟锂铍（FLiBe），其熔点为460 ℃，远高于环境温度，因此，存在冷却剂凝固而失去流动传热的风险。为此，基于能量守恒以及焓-多孔介质模型建立了带糊状区效应的一维凝固模型，通过设计的熔盐凝固实验进行模型验证，验证结果表明：总体模型误差小于±10%，满足反应堆系统安全分析要求。最后，基于系统安全分析程序ASYST-SF对FLiBe的管内填充行为进行了模拟，给出了典型工况下的流体温度 ...
张 伟豪 +6 more
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He jishu在月球建立基地是人类探索太空的第一步，而为基地提供稳定可靠的能源是最重要的方面之一。与太阳能相比，核能具有高功率、比质量低、使用寿命长、可全天候供电等优点，是月球表面基地能源供给的理想选择。基于100 kWe的供电需求，设计了月球表面热管熔盐堆。使用SCALE 6.1开展了中子物理与屏蔽分析。基于热管的黏性极限、声速极限、携带极限、沸腾极限和毛细极限，采用热阻网络法模拟热管传热，并耦合计算流体力学方法进行了正常工况下全堆芯热工流体分析。分析结果表明：通过三分区堆芯布置可以展平功率 ...
刘 坤 +5 more
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He jishu钍基熔盐堆（Thorium Molten Salt Reactor，TMSR）控制棒通道套管是典型的承受外压的高温薄壁长圆柱壳，蠕变-屈曲失稳是其主要失效模式。本文旨在利用数值模拟方法研究控制棒通道套管高温下的蠕变屈曲失稳行为。首先基于UNS N10003合金的高温蠕变试验数据获得了该材料的Norton蠕变模型及材料参数；然后利用有限元分析软件ABAQUS进行了TMSR控制棒通道套管的特征值屈曲分析与蠕变屈曲分析，并对屈曲失稳的关键因素进行了敏感性分析，获得了蠕变屈曲寿命的经验公式。分析结果表明，温度 ...
王 晓艳 +4 more
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He jishu石墨在熔盐堆中作为慢化剂和结构材料，长期受到高温和高通量的快中子辐照，内部产生大量点缺陷，这些缺陷会湮灭、扩散或团聚形成大的位错结构，改变石墨的微观结构，进而改变其宏观性能。然而，目前缺乏对其缺陷演化过程的统一认识。因此，研究核石墨在高温能量粒子辐照下的缺陷演化和微观结构变化具有重要意义。本文采用200 keV的电子束在室温至750 ℃下对NG-CT-50超细颗粒核石墨进行了原位电子辐照实验，在高分辨透射电子显微镜中观察其微观结构的动态变化和位错的演化过程。研究发现 ...
孙 义军, 汪 雪, 周 兴泰
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He jishu熔盐堆是第四代核反应堆的候选堆型之一，对其关键运行参数进行精准预测，不仅可以揭示反应堆的运行状态，而且能够对异常工况提前预警，为操纵员提供决策支持和技术指导。为此，本文基于深度学习算法对熔盐堆关键参数开展预测研究，以期优化熔盐堆的运行状态监测效率并辅助决策过程。采用RELAP5-TMSR程序建立生成数据集的熔盐堆系统安全分析模型，基于自编码器（Autoencoder，AE）、长短时记忆网络（Long Short-Term Memory，LSTM）和门控循环单元（Gated Recurrent Unit ...
王 超群 +4 more
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He jishu熔盐堆具有固有安全性和部署灵活性，能够广泛应用于多种场景。功率控制系统是确保熔盐堆安全稳定运行的关键系统之一，其在控制堆芯燃料盐温度的同时，还需要对负载变化进行快速响应，以满足基于熔盐堆的多样化复合能源系统中的潜在需求。控制目标之间存在相互影响，且执行器的数量和可调范围往往有限，因此给控制器参数的选择带来了巨大挑战。本文使用反应堆功率控制系统上普遍采用的比例-积分-微分（Proportional-Integral-Derivative，PID）控制器对堆芯温度和功率进行控制。在MATLAB ...
邱 芷艺 +7 more
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Three-dimensional Thermal-hydraulic Design of Fuel Element for Small Modular Fluoride-salt-cooled High-temperature Advanced Reactor [PDF]
The small modular fluoride-salt-cooled high-temperature reactor (FHR) has the advantages such as high thermal efficiency, and modular transportation and installation, which integrates the technological merits of the fourth-generation nuclear energy ...
DING Tongwei1, ZHANG Dalin2, CHEN Shuo3
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He jishu小型模块化熔盐堆具有广泛的发展前景，但由于受到空间尺寸、传热效率和高温工作环境的限制，对熔盐换热器的性能提出了较高的要求。因此对不同微通道换热结构在高温环境下的流动换热特性的研究具有重要意义。本研究采用数值模拟方法，以熔盐（FNaBe）-超临界二氧化碳（SCO2）换热器为研究对象，在FNaBe熔盐侧分别采用Z型和波浪型等两种板翅式通道结构，在SCO2侧分别采用椭圆翅片和翼型翅片两种通道结构，对4种通道结构的整体和局部流动传热特性进行了研究分析。研究结果表明：熔盐侧Z型流道具有更强的传热性能 ...
李 哲, 陈 玉爽, 杨 晓虹
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Progress and Development Thinking of Dry Reprocessing Technology for Spent Nuclear Fuel from Fast Reactor [PDF]
Dry reprocessing for spent nuclear fuel refers to a chemical process that involves treating spent nuclear fuel in non-aqueous media, recovering actinide elements such as uranium and plutonium, and properly disposing radioactive waste. It is a key step in
LIN Rushan, ZHONG Zhenya
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He jishu钍基熔盐堆（Thorium-based Molten Salt Reactor，TMSR）核石墨中氚的含量直接影响TMSR中氚的分布、氚的控制方式、氚的释放量估算以及TMSR退役时核石墨的去污方案。为了准确得到TMSR核石墨中氚的含量，本研究对2 MWt液态燃料钍基熔盐堆（Liquid-Fueled Molten Salt Experimental Reactor，TMSR-LF1）所用NG-CT-50核石墨在其实际运行温度下（650 ℃）对氘的吸附和解吸行为进行了实验研究。实验结果表明：650 ...
曾 林林 +7 more
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