熱電一體化微型空間堆將堆芯和斯特林熱電轉(zhuǎn)換單元集成布置于壓力容器內(nèi),具有熱電轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度高及安全性好等特點(diǎn)。本文采用蒙特卡羅程序MCNP對(duì)熱電一體化微型空間堆進(jìn)行精細(xì)建模,通過(guò)合理選取燃料種類(lèi)、反射層尺寸及控制鼓參數(shù),優(yōu)化了堆芯物理方案,初步分析了堆芯的中子學(xué)特性。結(jié)果表明,優(yōu)化后的熱電一體化微型空間堆堆芯滿足掉落事故臨界安全、動(dòng)態(tài)反應(yīng)性及運(yùn)行壽期要求,具有足夠大的控制鼓價(jià)值及功率分布均勻合理等特點(diǎn)。

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【部分圖文】：

圖1ACMIR反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)示意圖[8]

ACMIR主要由堆芯、堆內(nèi)構(gòu)件、反射層、旋轉(zhuǎn)控制鼓、壓力容器、動(dòng)力活塞、配氣活塞、直線電機(jī)、回?zé)崞骷捌帘谓Y(jié)構(gòu)等組成。圖1為ACMIR反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)示意圖。堆芯和熱電轉(zhuǎn)換單元布置于壓力容器內(nèi),堆內(nèi)構(gòu)件固定在壓力容器側(cè)壁上,并將壓力容器底部分隔成2個(gè)同心的圓柱形空間。冷卻劑氦氣在外部空間....

圖2ACMIR堆芯物理方案優(yōu)化設(shè)計(jì)流程圖

首先,選取燃料元件形式及燃料種類(lèi);其次,確定反射層尺寸,包括軸向反射層厚度、徑向反射層高度和厚度;再次,確定控制鼓數(shù)目、控制鼓吸收體厚度和吸收體張角等參數(shù);最后,開(kāi)展掉落事故臨界安全和動(dòng)態(tài)反應(yīng)性分析研究,校核初始剩余反應(yīng)性、停堆深度、控制鼓價(jià)值及燃耗深度等是否符合要求;如果不滿足....

圖3堆芯臨界體積隨235U富集度變化曲線

ACMIR堆芯活性區(qū)采用與氣體膨脹室相同的圓形橫截面,便于冷卻劑流動(dòng),同時(shí)采用成熟的棒狀燃料元件。計(jì)算得到徑向和軸向反射層厚度均為8cm、徑向反射層中不設(shè)控制鼓及陶瓷型燃料UN和UO2時(shí),堆芯臨界體積隨235U富集度的變化曲線,如圖3所示。由圖3可見(jiàn),堆芯臨界體積隨235U富集....

圖4keff和反射層總質(zhì)量mr隨徑向反射層

固定軸向反射層厚度為8cm,改變徑向反射層厚度,計(jì)算得到keff和反射層總質(zhì)量mr隨徑向反射層厚度dr的變化曲線,如圖4所示。由圖4可見(jiàn),keff隨dr的增加而增加,其增長(zhǎng)速率逐漸減小;mr隨dr的增加呈線性增長(zhǎng)。綜合考慮反射層效果和經(jīng)濟(jì)性,選取的徑向反射層厚度為10cm。2....

本文編號(hào)：3958575