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公开(公告)号：CN116259427A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310279865.5
申请日：2023-03-21
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种基于泡沫金属的非金属包壳棒状燃料元件，包括芯块，所述芯块外套设有包壳，所述包壳和所述芯块之间设置有泡沫金属层；所述泡沫金属层的厚度为0.1mm‑2mm，所述泡沫金属层的气孔平均直径为0.01mm‑1mm，所述包壳的材质为碳化硅。整个棒状燃料元件抵御事故的能力。
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公开(公告)号：CN115938614A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211390814.1
申请日：2022-11-07
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种棒状燃料元件及其应用，棒状燃料元件包括包壳，所述包壳外表面上设置有若干肋条，所述包壳内仅封装有若干燃料芯块。燃料芯块包括块状或柱状的燃料核芯，所述燃料核芯外依次包覆有疏松热解炭层、内致密热解炭层、支撑层以及外致密热解炭层。从改进耐事故燃料的结构方面出发，具体改变棒状燃料元件的包壳结构，更具体为在包壳的外表面上设置若干肋条，以增大换热面积来增加换热效率，从而降低棒状燃料元件中心的温度，以避免棒状燃料元件的过度膨胀，增加其和包壳之间的作用力而出现磨蚀开裂的现象。
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公开(公告)号：CN115662658A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211383890.X
申请日：2022-11-07
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种基于三层包覆结构的燃料芯块、棒状燃料元件及其应用，燃料芯块块状或柱状的燃料核芯，所述燃料核芯外依次包覆有疏松热解炭层、内致密热解炭层以及支撑层，所述疏松热解炭层与所述燃料核芯贴合。棒状燃料元件包括包壳，所述包壳内仅封装有若干上述燃料芯块。当将燃料芯块直接封装于包壳内时，由于不需要使用基体，因此没有了基体对性能的影响，棒状燃料元件整体的换热性能和抗PCI(燃料芯块与包壳间作用)性能均得到了更加明显的改善。不同于球形包覆颗粒还需弥散在其他基体中，其整体性能仍会受到基体材料的影响。
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公开(公告)号：CN119943449A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202411888447.7
申请日：2024-12-20
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 张坤 , 王坤 , 焦拥军 , 陈平 , 任全耀 , 李垣明 , 范航 , 庞华 , 秋博文 , 何梁 , 王严培 , 高士鑫 , 李华 , 邢硕 , 廖浩宇 , 郑美银 , 邱玺
IPC: G21C3/14
Abstract: 本申请涉及核反应堆燃料元件的领域，尤其是涉及一体式可拼接燃料元件，包括基体，以及设置在所述基体内的燃料体，每个基体内至少设有一个燃料体，多个所述燃料体在所述基体内均匀排布，所述基体上设有多个连接结构，多个所述基体可通过连接结构在纵向和横向方向拼接。本申请具有为了消除棒状结构需引入夹持系统而带来的负面影响，扩展燃料元件的应用场景以适应固态堆芯的需求的效果。
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公开(公告)号：CN114861245B
公开(公告)日：2023-09-05
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：CN116504428A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310279861.7
申请日：2023-03-21
Applicant: 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种基于泡沫金属的金属合金包壳棒状燃料元件，包括芯块，所述芯块外套设有包壳，所述包壳和所述芯块之间设置有泡沫金属层；所述泡沫金属层的厚度为0.1mm‑2mm，所述泡沫金属层的气孔平均直径为0.01mm‑1mm；所述包壳的材质为金属合金。泡沫金属层将在燃料元件使用的过程中吸收芯块变形能同时改善芯块和包壳之间的换热效率，并为芯块裂变产生的裂变气体提供更大的的包容空间，即在保证燃料元件不发生PCMI现象的基础上同时增加裂变气体的包容能力。
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公开(公告)号：CN115101222A
公开(公告)日：2022-09-23
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：CN119480179A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411313232.2
申请日：2024-09-20
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 何梁 , 张坤 , 邬周志 , 崔怀明 , 茹俊 , 曹锐 , 张明 , 秋博文 , 王鹏 , 邢硕 , 胡超 , 王严培 , 刘同先 , 王晨琳 , 陈飞飞 , 黄代顺 , 陈伟
IPC: G21C17/104 , G21C17/00 , G01R21/00
Abstract: 本申请公开了一种燃料棒PCI临界功率确定方法、装置和计算机设备。方法包括：获取核反应堆堆芯中燃料棒在寿命周期内各个运行阶段的预期功率；根据预期功率确定燃料棒处于稳定状态下的目标功率与目标燃耗；根据燃料棒的包壳类型对应的限制条件对目标功率进行瞬态变化，确定燃料棒在目标功率与目标燃耗运行下的PCI临界功率。本申请明确不同燃料棒在不同运行功率与燃耗下的PCI临界功率，提高燃料棒PCI性能分析的可靠性和全面性，有利于对燃料棒的实际运行进行调整和控制，避免燃料棒发生PCI性能失效。
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公开(公告)号：CN119480178A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411313231.8
申请日：2024-09-20
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 何梁 , 张坤 , 邬周志 , 崔怀明 , 茹俊 , 曹锐 , 张明 , 秋博文 , 王鹏 , 邢硕 , 胡超 , 王严培 , 刘同先 , 王晨琳 , 陈飞飞 , 黄代顺 , 陈伟
Abstract: 本申请公开了一种燃料棒PCI性能风险评估方法、装置、存储介质及电子设备，涉及核反应堆燃料棒分析技术领域。其中方法包括：获取燃料棒的当前功率和当前燃耗；基于所述当前功率和所述当前燃耗，利用燃料棒限值功率曲面方程，计算所述当前功率和所述当前燃耗共同对应的目标限值功率，其中，所述燃料棒限值功率曲面方程是根据所述燃料棒在各个运行时刻的初始功率、初始燃耗和限值功率确定的；根据所述目标限值功率和所述当前功率，计算所述燃料棒的功率裕量；基于所述功率裕量，评估所述燃料棒的PCI性能风险。本申请能够有效评估燃料棒运行过程中的PCI性能风险。
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公开(公告)号：CN115132378A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210799511.9
申请日：2022-07-08
Applicant: 中国核动力研究设计院
Inventor： 路怀玉 , 唐昌兵 , 李垣明 , 黄永忠 , 余红星 , 柴晓明 , 李文杰 , 张瑞谦 , 潘小强 , 邱玺 , 李权 , 张坤 , 高士鑫 , 辛勇 , 青涛 , 郭子萱 , 殷明阳 , 王严培
Abstract: 本发明公开了一种采用ODS不锈钢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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