| FCM燃料堆内行为模拟及结构设计研究 |
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| 作者姓名： | 周毅 刘仕超 陈平 李垣明 辛勇 刘振海 张林 谷明非 赵艳丽 乐韵琳 |
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| 作者单位： | 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,成都,610213,中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,成都,610213,中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,成都,610213,中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,成都,610213,中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,成都,610213,中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,成都,610213,中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,成都,610213,中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,成都,610213,中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,成都,610213,南华大学核科学技术学院,湖南衡阳,421001 |
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| 摘 要： | 本文采用二维特征模型模拟不同无燃料区厚度全陶瓷微封装弥散(FCM)燃料的热力学行为,在保证堆芯装载要求的条件下,研究不同结构FCM燃料SiC基体和包覆燃料颗粒SiC层的应力状态。通过优化无燃料区厚度,调整TRISO颗粒间的间距,保证无燃料区和SiC层同时具有较低的应力水平。分析了无燃料区厚度为100～500μm时基体SiC、无燃料区以及SiC层的应力分布,结果表明,基体SiC和SiC层最大应力随无燃料区厚度增大而增大,而无燃料区的最大应力则随其厚度增大而降低。当无燃料区厚度为400μm时,无燃料区和SiC层均处于较低的应力状态,无燃料区SiC基体应力约为400 MPa,而SiC层的最大环向应力约为200MPa,其失效概率约为2.5×10-4。因此,当无燃料区厚度为400μm时,FCM燃料既能维持芯块结构完整,又能保证SiC层具有较低的失效概率。结构优化为FCM燃料的应用提供了基础。
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| 关 键 词： | FCM燃料 热力学行为 结构优化 失效概率 |
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