加速器驱动铅基堆堆内换料系统结构分析与仿真

发布时间：2021-03-26 00:56

　　加速器驱动次临界铅基反应堆是一种先进的核燃料增殖、核废料嬗变以及能量产生的系统。该反应堆的一个重要特点是加速器质子束流管通过反应堆顶盖垂直进入堆内,与位于堆芯中央靶连接,这将导致反应堆容器内堆芯上部构造复杂,换料机构的工作空间及运行受限制。因此,换料系统与加速器质子束管及控制棒驱动机构的良好耦合,以及在高温密封不透明液态铅基合金环境下实现全堆芯组件遍历换料安全操作,是实现加速器驱动铅基堆堆内自动换料功能的关键技术。本论文针对加速器驱动铅基堆参考方案中国铅基研究实验堆CLEAR-Ⅰ堆内换料需求,设计了双旋塞定位及垂直进出的堆内换料系统,通过运动学理论与分析,结合计算机仿真模拟以及换料原理样机,实现了全堆芯组件遍历功能验证与测试,显示换料系统结构与其他堆内部件耦合良好;针对关键部件换料抓手,通过有限元数值仿真模拟及工程样机测试,验证了堆内换料系统结构设计的合理可行性,为加速器驱动嬗变系统ADS换料工程应用提供结构参数和依据。本论文的主要研究内容和创新点如下:提出一种基于大小旋塞复合旋转定位的方法。针对堆内换料流程的详细操作步骤及动作要求,设计了五自由度连杆机构堆内燃料组件垂直提升的换料系统... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１全球核能发展技术路线图（ＩＥＡ）??

?．??年核能发展方案与策略》新版核能发展路线图显示，核能发展潜力较大，趋势较??为明显，在各项能源利用中占据着重要一席，未来发展趋势如图１．１所示，在能??源发展趋势２Ｄ?（全球温度上升２°Ｃ）路线图中可以看到，全球核电总装机容量??将快速增长，预计到２０５０年，增长超过一倍，将从当前的４００?ＧＷ提高到９００ＧＷ??水平，到时世界核发电总量将占全球所有能源总发电量的１７％［１１］。其中，中国的??核电发展最为明显，到２０５０年，中国核电将占据全球核电装机容量和全球核发??电量的２７％，总装机容量将从目前１７ＧＷ水平增长到２５０ＧＷ水平［ｎ］。此外，俄??罗斯、中东、印度以及其他发展中国家核电也在不断提升。从趋势图可以看出，??到２０５０年前全球核电装机容量和市场份额将不断得到增长。??１?０００???????…‘?－－－－－－－二?１８％?八■?Ｏｔｈｅｒ?Ａｍｅｒｉｃａｓ??９⑵????１６％?＾?Ｉ？?Ｏｔｈｅｒ?ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ?Ａｓｉａ??＾?８００?．?—??．黼?Ｒｕｓｓｉａ?ａｎｄ?ｆｏｒｍｅｒ?Ｓｏｖｉｅｔ?Ｕｎｉｏｎ??Ｓ?７００?一《？１２％?１?，Ｍｉｄｄｌｅ?Ｅａｓｔ?ａｎｄ?Ａｆｒｉｃａ??ｉ?職?ｓ?？丨論??３?Ｚ?８％?：ｇ?鼸?Ｃｈｉｎａ??｜?３〇〇?ｆ＜ｉｉｒ?１．?？?？Ｓ１＊?

有一个特征，那就是有着为数很多的小件和相关联的系统，这些系统还包括全新??的和用过的组件的存放空间。使用钠来冷却使用过的组件，所以必须认真考虑系??统的材料成分，因为钠回路有很强的放射性。ＢＮ－８００堆内换料机构如图１．３所??示，ＢＮ－１２００堆内换料机构如图１．４所示，均为俄罗斯ＢＮ系列反应堆堆内换料??系统设计典型方案。??１＂??Ｈ?ｉｎｉ?議?４－上＿＝？??ｓ—９?：：二??１３－堆芯浦集钃??—??图１．３?ＢＮ－８００快堆堆内的换料机构??８??


本文编号：3100638