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公开(公告)号：CN117428307A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311567281.4
申请日：2023-11-22
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种用于核燃料棒电阻焊接的端塞，端塞本体中部带有用于和包壳管实现电阻焊接的焊接区，焊接区在朝远离包壳管方向带有依次同轴连接的第一圆台段、第二圆台段和第三圆台段；第二圆台段的外径尺寸位于包壳管内径和外径尺寸之间；第一圆台段、第二圆台段和第三圆台段三者之间，第一圆台段外径最小，第二圆台段的外径最大；端塞本体位于包壳管内的内端还带有和第一圆台段同轴连接的第四圆台段，第四圆台段的外径小于包壳管内径，且位于第一圆台段和第二圆台段外径尺寸之间。采用本方案，能够有效地控制焊接熔合区熔合线长度和角度，以及焊缝凸出高度，并能够限制焊接过程焊瘤的流动，避免焊瘤与燃料棒内部燃料柱或气腔弹簧接触。
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公开(公告)号：CN115186561B
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202210900168.2
申请日：2022-07-28
Applicant: 中国核动力研究设计院
IPC: G06F30/23 , G16C60/00 , G21C17/00 , G06F113/26 , G06F119/08
Abstract: 为解决压水堆中燃料元件性能的评估由于包壳结构随时间变化的特性而难以进行精细化模拟的技术问题，本发明实施例提供一种LOCA事故下燃料元件性能模拟方法、系统及存储介质，包括：根据锆合金包壳结构材料的退化机制得到的模型建立燃料元件的锆合金包壳结构材料退化模型；以待模拟的锆合金包壳结构材料所处工况的工况参数为变量，将所述变量作为燃料元件的锆合金包壳结构材料退化模型的模拟工况参数进行三维有限元模拟分析，得到待模拟的锆合金包壳结构材料在所处工况的工况参数下的性能模拟数据。本发明实施例的模拟方法可以对LOCA事故下燃料元件性能进行准确的模拟。
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公开(公告)号：CN115132380A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210800394.3
申请日：2022-07-08
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种弥散微封装棒状燃料元件及燃烧其的热管反应堆，包括包壳、燃料棒和下压组件，所述包壳的上端设置有用于封堵所述包壳的上端塞体，所述包壳的下端设置有用于封堵所述包壳的下端塞体；燃料棒设置在所述包壳内，下压组件设置在所述燃料棒的上端与所述上端塞体之间，且对所述燃料棒施加向下的作用力约束轴向位移；所述燃料棒包括多个燃料芯块，所述燃料芯块包括基体和多重包覆结构燃料颗粒；本发明将多重包覆结构燃料颗粒弥散在基体中制成燃料芯块，装在包壳中组成的棒状燃料元件，具有包容裂变产物能力强，宏观辐照肿胀量低、抗高温失效能力强，安全性高，适用于热管反应堆等对高温固有安全性和可靠性的要求。
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公开(公告)号：CN115132379A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210800403.9
申请日：2022-07-08
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种采用难熔金属基的弥散微封装棒状燃料元件及反应堆，包括基体和多重包覆结构燃料颗粒，所述基体内部设置有多个用于容纳所述多重包覆结构燃料颗粒的燃料空腔，所述多重包覆结构燃料颗粒设置在所述燃料空腔内；所述多重包覆结构燃料颗粒包括燃料核心及包覆在所述燃料核心外侧的无燃料层；本发明通过将多个多重报复结构燃料颗粒设置在基体内的燃料空腔内，从而省去了燃料元件无包壳，避免了芯块‑包壳力学相互作用，结构简单，能够节省堆芯空间，减少传热间隙，有效降低燃料运行温度，包容裂变产物能力强，宏观辐照肿胀量低、抗高温失效能力强，安全性高，适用于高温反应堆对堆芯小型化、高温高固有安全性的要求。
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公开(公告)号：CN114861245A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210396252.5
申请日：2022-04-15
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种包壳应力腐蚀开裂的模拟分析方法、系统及终端设备，涉及核反应堆燃料元件检测技术领域，该方法包括获取包壳结构的初步几何参数，根据初步几何参数构建该包壳结构的初步几何模型，其中，包壳结构的初步几何参数是指基于芯轴试验进行应力开裂直至包壳结构失效时所测得的几何参数；对包壳结构的初步几何模型进行腐蚀开裂耦合作用模拟，获得包壳结构的剩余材料参数；基于剩余材料参数建立有效几何模型；对有效几何模型进行三维有限元分析，获得应力分析结果。以上实施方式不仅能够模拟包壳结构的实际PCI过程，而且能够表征包壳结构在应力开裂和腐蚀开裂两种因素耦合作用下的行为，从而提高该行为下结果分析的准确性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117428307B
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202311567281.4
申请日：2023-11-22
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种用于核燃料棒电阻焊接的端塞，端塞本体中部带有用于和包壳管实现电阻焊接的焊接区，焊接区在朝远离包壳管方向带有依次同轴连接的第一圆台段、第二圆台段和第三圆台段；第二圆台段的外径尺寸位于包壳管内径和外径尺寸之间；第一圆台段、第二圆台段和第三圆台段三者之间，第一圆台段外径最小，第二圆台段的外径最大；端塞本体位于包壳管内的内端还带有和第一圆台段同轴连接的第四圆台段，第四圆台段的外径小于包壳管内径，且位于第一圆台段和第二圆台段外径尺寸之间。采用本方案，能够有效地控制焊接熔合区熔合线长度和角度，以及焊缝凸出高度，并能够限制焊接过程焊瘤的流动，避免焊瘤与燃料棒内部燃料柱或气腔弹簧接触。
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公开(公告)号：CN118197661A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410318422.7
申请日：2024-03-20
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 范航 , 王坤 , 张坤 , 李权 , 蒲曾坪 , 焦拥军 , 陈平 , 肖忠 , 杜思佳 , 郑美银 , 郭子萱 , 何梁 , 任全耀 , 陈耀 , 邱玺 , 王严培 , 刘孟龙 , 吴平 , 王鹏 , 余霖
Abstract: 本发明涉及核反应堆燃料元件技术领域，具体涉及一种核燃料棒下端塞以及燃料棒，端塞本体沿自身轴向依次设置有：插入端，能够插入到包壳管内，包括沿所述端塞本体轴向依次相连的缩径平台和缩径段，所述缩径平台用于支撑包壳管内的元件；焊接台，用于与包壳管焊接，包括沿所述端塞本体轴向依次相连的焊接段和承载段，所述焊接段与所述缩径段相连；约束段，与所述承载段相连，用于连接下管座，且所述约束段的外径由与所述承载段相连的一端向另一端逐渐缩小，通过约束段配合管座实现燃料棒的自锁紧和坐底，能够确保燃料棒的安全性及其堆内运行性能。燃料棒在包壳管下端适配有上述的核燃料棒下端塞。
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公开(公告)号：CN115101223B
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202210726048.5
申请日：2022-06-24
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 李垣明 , 黄永忠 , 李权 , 唐昌兵 , 邱玺 , 余红星 , 柴晓明 , 李文杰 , 路怀玉 , 高士鑫 , 辛勇 , 赵波 , 王金雨 , 张卓华 , 苏东川 , 刘振海 , 马超 , 齐飞鹏 , 王严培
IPC: G21C3/60 , G21C15/257
Abstract: 本发明公开了一种基于金属基弥散微封装燃料的燃料元件及堆芯结构，燃料元件包括燃料基体，所述燃料基体内弥散有燃料颗粒，所述基体上开设有热管孔，所述热管孔用于插入热管；燃料基体单个作为堆芯基体，或者多个所述燃料基体沿轴向和/或径向拼接作为堆芯基体。一种堆芯结构，包括上述的燃料元件，以及约束该燃料元件的容器。本发明通过改进燃料元件及堆芯结构，采用难熔金属基材料，设计出了模块化的多孔燃料元件及新的堆芯结构，利于降低燃料运行温度、减小制造难度、提高堆芯安全性和运行寿期。
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公开(公告)号：CN115101222B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202210726035.8
申请日：2022-06-24
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 李垣明 , 黄永忠 , 李权 , 唐昌兵 , 邱玺 , 余红星 , 柴晓明 , 李文杰 , 路怀玉 , 高士鑫 , 辛勇 , 赵波 , 何晓强 , 张宏亮 , 曾畅 , 刘振海 , 马超 , 齐飞鹏 , 王严培
Abstract: 本发明公开了一种基于石墨基弥散微封装燃料的堆芯结构，包括约束容器、包壳和燃料元件，所述燃料元件采用一个或多个拼接的弥散微封装燃料，所述弥散微封装燃料包括基体，所述基体采用石墨基，基体内弥散燃料颗粒，基体上还开设有多个冷却剂孔；所述包壳的轴向两端分别与约束容器的底部和顶部连接，包壳和约束容器连接作为堆芯结构的骨架；包壳内部用于插入热管或流通冷却剂；一个或多个拼接的弥散微封装燃料容纳在约束容器内，且包壳贯穿一个或几个拼接弥散微封装燃料的冷却剂孔。本发明利于简化堆芯结构，降低装配难度，降低燃料运行温度、提高燃料结构稳定性，且能够同时满足多种反应堆需求的多用途核燃料。
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公开(公告)号：CN115906462A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211427680.6
申请日：2022-11-15
Applicant: 中国核动力研究设计院
IPC: G06F30/20 , G06F17/18 , G06F17/11 , G06F111/10
Abstract: 本发明属于燃料棒堆内辐照行为的数值模拟方法领域，具体涉及计算U3Si2燃料裂变气体热释放的方法，包括以下步骤：计算在当前时刻与前一时刻之间间隔的Δt时间内新产生的裂变气体浓度和当前时刻的裂变气体产生总量；计算当前时刻晶内气体总数和晶间气体总数；计算当前时刻晶间气泡经过生长和聚合后晶间气泡浓度、气泡体积、气泡半径和气泡面积；计算晶间气泡覆盖分数并判断是否达到气体释放开始的条件，达到开启条件时计算当前时刻晶间气体原子总数和气体原子释放数。本发明推导建立了求解U3Si2燃料晶内、晶间气体气泡浓度和裂变气体释放的计算方法，真实反映了裂变气体释放的机理，可用于预测U3Si2燃料在反应堆内的裂变气体释放。
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