徐世江
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.1999.04.001
石墨是最古老的一种堆芯材料,是核时代的助产士.CM是高温气冷堆(HTR)堆芯的基础材料,它与陶瓷核燃料及氦冷却剂一起赋予HTR以冷却剂出口温度高、固有安全性好的优越发特性.CM在HTR中的工作条件恶劣,特别是高温和强辐照.文中介绍了炭素材料(CM)在核工程中的应用,给出了对核工程用CM的要求,同时评述了国际上CM的研究和发展工作及取得的成就,指出了进一步发展的方向.
关键词:
石墨
,
热解碳
,
高温气冷堆
,
包覆燃料颗料
,
慢化剂
,
辐射效应
马越
,
李晓伟
,
吴莘馨
工程热物理学报
高温气冷堆采用螺旋管式直流蒸汽发生器.在氮气横掠管束及螺旋管内二次流的双重作用下,传热管壁面温度沿周向分布很不均匀.采用数值模拟方法研究螺旋管壁面温度分布,对蒸汽发生器的设计具有重要意义.根据实际工况计算得到螺旋管内局部对流换热系数,并将其作为边界条件,计算得到氦气横掠过热段螺旋管的管壁温度分布.结果表明,过热段传热管壁面最高温度位于顶部及螺旋内侧之间.由于氦气横掠管束及螺旋管内蒸汽对流换热不均匀引起的壁面热点偏差约为15℃.
关键词:
高温气冷堆
,
螺旋管
,
直流蒸汽发生器
,
数值模拟
王锋
,
周菁
,
李隆键
工程热物理学报
对高温氦气加热的甲烷蒸汽重整制氢过程进行了热力学分析.结果表明,在较高温度条件下压力对系统重整性能的影响很小.在重整压力大于1 MPa,水碳比大于2时,随着温度的升高,热效率先增加到最大值然后又缓慢下降;在温度800～ 1000℃范围内,随着水碳比的增加热效率先升高后下降.分析表明,利用高温气冷堆氦气供热的甲烷蒸汽重整制氢系统,选择较高的水碳比和重整温度有利于提高系统热效率和制氢性能.得到了匹配高温气冷堆供热系统且能使氢气产量和热效率的接近最大值的甲烷蒸汽重整反应优化操作参数范围.
关键词:
高温气冷堆
,
甲烷蒸汽重整
,
制氢
,
热力学分析
刘时贤
,
李晓伟
,
吴莘馨
工程热物理学报
由于燃料球的随机分布和球床的壁面效应,球床式高温气冷堆堆芯孔隙率分布会有一定的不均匀性。深入认识壁面漏流、随机孔隙率对球床温度分布均匀性的影响对进一步提高高温气冷堆冷却剂出口温度及其安全性具有重要意义。本文采用多孔介质模型实现了对堆芯球床壁面漏流、随机孔隙率效应的数值模拟。结果表明,由于壁面漏流效应,壁面附近局部区域冷却剂最大速度会比中心高50%,对球床温度影响则不大。中心区域局部极小、极大孔隙率只对很小区域内流速和温度有影响,但温度变化幅值很小。球床中心随机孔隙率使冷却剂速度波动小于13%,对球床温度影响很小。
关键词:
高温气冷堆
,
多孔介质
,
孔隙率
,
壁面漏流
,
随机分布
周湘文
,
唐亚平
,
卢振明
,
张杰
,
刘兵
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(17)60116-1
自1942年首次在CP-1反应堆中使用以来,核石墨因其优异的综合性能,在核反应堆特别高温气冷堆中被广泛使用.作为第四代候选堆型之一,高温气冷堆主要包括球床堆和柱状堆两种堆型.在两种堆型中,石墨主要用作慢化剂、燃料元件基体材料及堆内结构材料.在反应堆运行中,中子辐照使得石墨的相关性能下降甚至可能失效.原材料及成型方式对于石墨的结构、性能及其在辐照中的表现起到决定性的作用.辐照中石墨微观结构及尺寸的变化是其宏观热力学性能变化的内在原因,辐照温度及剂量对于石墨的结构及性能变化起决定性作用.本文介绍了高温气冷堆中核石墨的性能要求及核石墨的生产流程,阐述了不同温度及辐照条件下石墨热力学性能及微观结构的变化规律,并对当前国内外核石墨的研究现状及未来核石墨的长期发展如焦炭的稳定供应和石墨的回收进行讨论.本文可为有志于研发用于未来我国商业化的高温气冷堆中的核石墨的生产厂家提供参考.
关键词:
核石墨
,
高温气冷堆
,
辐照
,
微观结构
,
物理、力学及热学性能
刘超
,
刘兵
,
邵友林
,
唐春和
稀有金属材料与工程
高温气冷堆包覆燃料颗粒关键涂层为SiC涂层,随着高温气冷堆提升功率和向超高温气冷堆发展的趋势,SiC涂层已不能满足包覆燃料颗粒性能要求.ZrC材料具有优良的组织和性能,作为一种最具潜力的包覆颗粒涂层材料,其研究和应用逐渐得到重视和发展.本文介绍了高温气冷堆包覆燃料颗粒ZrC涂层的研究背景、晶体性质、制备方法、组织结构和性能特征.指出了ZrC涂层研究中的现存问题,并预言了进一步的发展趋势.
关键词:
高温气冷堆
,
包覆燃料颗粒
,
ZrC涂层
高林
,
林汝谋
,
刘泽龙
工程热物理学报
本文对三种新颖的核能联合循环系统进行了综合评价,从而揭示出过程的热力学完善性并指出系统的改进方向.在建立公正、合理的比较条件的基础上我们分析了系统关键参数对系统性能产生的影响,得出如下结果:加湿型联合循环系统效率最高;比功输出最大的为余热锅炉型联合循环;安全稳定性好是简单循环的主要特点.最终,我们可以得出这样的结论:选择何种透平排热回收手段是影响系统性能的关键因素.以上工作对新型核能发电系统的研究提供了值得借鉴的经验.
关键词:
核能
,
高温气冷堆
,
联合循环
付文
,
李晓伟
,
吴莘馨
,
张征明
工程热物理学报
首先用Khabenskii方法预测了并联蒸发管内的两相流动不稳定边界,发现当出口为过热蒸汽时Khabenskii方法预测值与实验值有较大偏差,最高达80％.然后采用RELAP5/MOD3.4程序模拟垂直并联蒸发管道的流动工况,得到的流量脉动特性与实验值能较好地吻合,同时其预报的两相流不稳定边界也与实验结果很好吻合,误差在25％以内.最后用RELAP5/MOD3.4程序分析了质量流速、入口阻力、出口阻力、入口过冷度、入口压力等因素对并联直流蒸发管内两相流动不稳定性的影响.
关键词:
两相流不稳定性
,
高温气冷堆
,
蒸汽发生器
