铅铋冷却反应堆含配重燃料组件结构完整性分析

《铅铋冷却反应堆含配重燃料组件结构完整性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、＇＇一背墙＇驾Ｃ界吗潑證巧巧＇站；甚产巧ｉｉｉ靑ｆｉ玲ｉ＇点一：货皆一＇：獨ＩＰ？！寒售－Ｖ’夺固种違據若大赛ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｏｆＣｈｉｎａｙｇｙ博±学位论文㈱．铅輪冷却反屛含赃重燃料组钟做题目结构堯塞牲分祈＊作者姓名５寺多科学技术学科专业黄碑其教投吳乂生到教援一导师姓名二〇－Ａ年＋月完成时间中逸种＃我术丈營博±学位论文＃铅锐冷却反应堆含配重燃料组件结构完整性分析

2、作者姓名：韩審学科专业：核科学与技术导师姓名：黄群英教授吴庆生副教授二〇—五年八月二日完成时间：？ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｏｆＣｈｉｎａｇｙＡ，ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｂｒｄｏｃ１：ｏｒｓｄｅｒｅｅｇ？ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＩｎｔｅｇｒｉｔｙＡｎａｌｓｉｓｏｎｙＦｕｅｌＡｓｓｅｍｂｌｗｉｔｈＢａｌｌａｓｔｆｏｒｙＬｅａｄ－ＢｉｓｍｕｔｈＣｏｏｌｅｄＲｅａｄｏｒ’Ａｕ出ｏｒｓＮａｍｅ；ＱｉａｎＨａｎＳｅｃｉ

3、ａｌｉｔｙ：ＮｕｃｌｅａｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｐｇｙＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ｕｎｉｎＨｕａｎｐＱｙｇｇＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ｉｎｓｈｅｎＷｕＱｇｇ＂＾Ｆｉｎｉｓｈｅｄｔｉｍｅ：Ａｕｕｓｔ２２０１５ｇ，中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果，论文中不包含任何他人己经发表或撰写。除己特别加Ｗ标注和致谢的地方外过的研究成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。Ｉ＇心

4、Ｗ．作者签名：钟哀签字日期：中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一著作权拥有者授权中国科学技术大学拥，学位论文目有学位论文的部分使用权，Ｐ：学校有权按有关规定向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可＾文采用影印、缩印或扫描等复制手段保存一、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。ｓ／公开三保密（年）＿＿＿作者签名：：辞落导师签

5、名１，〇＇签字日期：７＇运１三签字日期：這ｍ摘要ｗ铅或铅合金（统称铅基材料）为冷却剂的反应堆具有良好的中子学、热工已成为第四一水力和安全特性，代先进核能系统的主要候选堆型之。燃料组件作为堆芯核也部件之一私结构和服役环境的影响，其结构受堆，而铅祕冷却反应堆具有许多与传统反应堆不同的结构特点，如谁巧体积小、服役温度高、冷却剂密度大Ｗ及换料周期长等等，因此需要对其燃料组件开展系统详巧的设计和验证工作，包括完成燃料组件的设计限值和结构设计、结构性能分析和验证等。本文基于１０ＭＷ强迫循环的铅魄冷却反应堆服役环

6、境，提出了针对于铅错冷却反应堆。，含配重燃料组件的设计流程和结构设计方案在此基础上采用有限元分析方法，对燃料元件和组件分别进行结构力学和结构完整性研巧。首先，本文在广泛调研国内外铅基冷却反应堆燃料组件结构设计和研究方法的基础上，结合铅魄冷却反应堆的服役特点，深入研究并提出了燃料组件的设计原则、钓束条件和设计限值等。在此基郝上，提出了适用于铅锁冷却反应堆的含配重燃料组件的结构设汁参数和方案，选择富集度为１９．７５％的Ｕ〇２作为首选燃５－料，１１５Ｔｉ不诱钢为包壳管结构材料，贫袖为配重材料。燃料棒呈Ｈ角形排列，整

7、盒组件为六边形，燃料棒之间通过绕丝固定，组件之间通过垫块固定。其次，针对铅基反应堆小型化、换料周期长等特点所导致的芯块温度过高、结构材料负荷过大的风险，提出了高份额的燃料元件设计方案。通过媪度场计算’１分析可得，８８０．７２Ｃ，低于Ｕ〇，正常运行工况下活性区的燃料苍块中也温度为２８８－的烙化温度限值．３１３。低于１５ｉ，包壳最高温度为４１５Ｔ不诱钢的正常使用温度限值，，均满足设计限值中关于上限使用温度的要求。热应力分析结果表明在稳态运行时活性区的最大应变为０．１％；严重事故下，最大应变为化５％，均满足设计限值的要

8、求，。因此高份额的燃料元件结构设计方案可用于解决铅基反应堆小型化、换料周期长等特点导致的巧块温度过高、结构材料负荷过大等服役问题。在元件活性区结构设计的基础上，针对具