高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

环形元件超高通量堆堆芯初步概念设计

王连杰 蔡云 汪量子 夏榜样 娄磊 张斌 张策 胡钰莹

王连杰, 蔡云, 汪量子, 夏榜样, 娄磊, 张斌, 张策, 胡钰莹. 环形元件超高通量堆堆芯初步概念设计[J]. 核动力工程, 2023, 44(2): 227-231. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0227
引用本文: 王连杰, 蔡云, 汪量子, 夏榜样, 娄磊, 张斌, 张策, 胡钰莹. 环形元件超高通量堆堆芯初步概念设计[J]. 核动力工程, 2023, 44(2): 227-231. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0227
Wang Lianjie, Cai Yun, Wang Liangzi, Xia Bangyang, Lou Lei, Zhang Bin, Zhang Ce, Hu Yuying. Preliminary Conceptual Design of Ultra-high Flux Reactor Core with Annular Elements[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(2): 227-231. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0227
Citation: Wang Lianjie, Cai Yun, Wang Liangzi, Xia Bangyang, Lou Lei, Zhang Bin, Zhang Ce, Hu Yuying. Preliminary Conceptual Design of Ultra-high Flux Reactor Core with Annular Elements[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(2): 227-231. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0227

环形元件超高通量堆堆芯初步概念设计

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.02.0227
详细信息
    作者简介:

    王连杰(1983—),男,研究员级高级工程师,现主要从事反应堆堆芯物理设计研究,E-mail: mccd2264@126.com

  • 中图分类号: TL334

Preliminary Conceptual Design of Ultra-high Flux Reactor Core with Annular Elements

  • 摘要: 基于环形燃料元件,提出了一种超高通量堆(UFR)堆芯概念设计。UFR燃料组件设计采用61个燃料元件构成的六角形组件,堆芯采用52盒燃料组件、9盒控制棒组件和厚反射层设计。通过开展堆芯概念设计方案评价,给出了堆芯循环长度、中子注量率、中子能谱、中子空间分布等关键参数。结果表明,在当前的总体参数下所提出的UFR的最大中子注量率可达到1.0×1016 cm−2 ·s−1

     

  • 图  1  环形燃料组件设计

    Figure  1.  Annular Fuel Assembly Design

    图  2  堆芯布置径向示意图

    Figure  2.  Radial Diagram of Core Layout

    图  3  keff随燃耗深度的变化

    Figure  3.  Variation of keff with the Burnup Level

    图  4  最大点中子注量率随燃耗深度的变化

    Figure  4.  Variation of Maximum Point Neutron Fluence Rate with the Burnup Level

    图  5  活性区平均中子注量率随燃耗的变化

    Figure  5.  Variation of Average Neutron Fluence Rate with the Burnup Level in the Active Zone

    图  6  不同位置的中子能谱分布

    Figure  6.  Neutron Spectrum Distribution at Different Positions

    图  7  不同径向位置的快中子占比

    Figure  7.  Proportion of Fast Neutrons at Different Radial Positions       

    图  8  不同径向位置的总中子注量率(相对值)

    Figure  8.  Total Neutron Fluence Rate (Relative Value) at Different Radial Positions

    表  1  堆芯主要设计参数

    Table  1.   Main Design Parameters of the Core

    参数名参数值
    堆芯热功率/MW200
    235U富集度/%60
    燃料组件数目52
    控制棒组件数目9
    径向反射层外径/cm300
    包壳厚度/cm0.03
    燃料棒外径/cm0.096
    燃料棒内径/cm0.064
    组件对边距/cm9.3
    活性区高度/cm45
    下载: 导出CSV

    表  2  最大中子注量率与芯体外径的关系

    Table  2.   Relationship between Maximum Neutron Fluence Rate and Outer Diameter of the Fuel Core

    芯体外径/mm最大中子注量率/(1016cm−2·s−1)
    780.7459
    820.7460
    860.7460
    900.7459
    下载: 导出CSV

    表  3  最大中子注量率随燃料相对密度的变化

    Table  3.   Variation of Maximum Neutron Fluence Rate with the Relative Density of the Fuel

    相对密度最大中子注量率/(1016cm−2·s−1)
    0.80.7372
    0.90.7420
    1.00.7460
    1.10.7490
    下载: 导出CSV
  • [1] 夏榜样,赵传奇,曹良志,等. 环形元件超临界水冷堆CSR1000A初步概念设计[J]. 核动力工程,2013, 34(1): 15-18. doi: 10.3969/j.issn.0258-0926.2013.01.004
    [2] ELISEEV V A, KOROBEYNIKOVA L V, MASLOV P A, et al. ON feasibility of using nitride and metallic fuel in the MBIR reactor core[J]. Nuclear Energy and Technology, 2016, 2(3): 179-182. doi: 10.1016/j.nucet.2016.07.009
    [3] HEIDET F, ROGLANS-RIBAS J. Core design activities of the versatile test reactor-conceptual phase[J]. EPJ Web of Conferences, 2021, 247: 01010.
    [4] BALLAGNY A, BERGAMASCHI Y, BOUILLOUX Y, et al. Main technical options of the Jules Horowitz Reactor project to achieve high flux performances and high safety level[C]//Proceedings of the 9th Meeting of the International Group on Research Reactors (IGORR-9). Sydney: International Group on Research Reactors, 2003.
    [5] SHE D, LIU Y X, WANG K, et al. Development of burnup methods and capabilities in Monte Carlo code RMC[J]. Annals of Nuclear Energy, 2013, 51: 289-294. doi: 10.1016/j.anucene.2012.07.033
  • 加载中
图(8) / 表(3)
计量
  • 文章访问数:  484
  • HTML全文浏览量:  121
  • PDF下载量:  49
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-08-23
  • 修回日期:  2022-11-10
  • 刊出日期:  2023-04-15

目录

    /

    返回文章
    返回