核科学技术论文_铅基快堆氧化物燃料性能分析

文章目录

1 程序介绍

1.1 计算建模

1.2 计算流程

2 数学物理模型

2.1 传热分析

2.2 力学分析

    1) 径向平衡方程

    2) 几何方程

    3) 物理本构方程

2.3 燃料重构

2.4 元素重分布

2.5 LBE腐蚀

3 初步验证

3.1 传热验证

3.2 力学验证

    3.2.1 芯块非均匀热弹性验证

    3.2.2 芯包机械相互作用验证

3.3 燃料重构验证

3.4 元素重分布验证

    3.4.1 氧的重分布验证

    3.4.2 钚的重分布验证

3.5 LBE腐蚀验证

4 结论

文章摘要:为了对铅基快堆氧化物燃料元件稳态工况下的服役性能和行为演化进行模拟计算,本文基于串行的半隐式耦合求解方法开发了铅基快堆氧化物燃料性能分析程序FUTURE。程序采用两步分析法实现了铅基快堆氧化物燃料棒全域热力分析与局部行为模型的多物理场耦合计算。通过各计算模块与模型算例、基准公式和现有程序的对比分析,对FUTURE程序进行了各分离效应的初步验证。结果表明,FUTURE程序能准确模拟铅基快堆稳态工况条件下氧化物燃料元件内部的温度演化、结构变形、应力分布和相互作用,并实现对燃料重构、氧和钚元素的迁移、裂变气体释放和服役期内液态铅铋腐蚀等内容的计算模拟。

文章关键词:铅基快堆,氧化物燃料,性能分析,FUTURE程序,

项目基金:国家重点研发计划项目(2020YFB1902100),

论文作者:王冠^1,2 于锐^1,2 王挺⁴ 王兆⁴ 袁和⁴ 恽迪⁴ 

作者单位:1. 中国科学院近代物理研究所 2. 中国科学院大学 3. 兰州大学 4. 西安交通大学 

论文分类号: TL352

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文章来源：《腐蚀科学与防护技术》 网址: http://www.fskxyfhjszz.cn/qikandaodu/2021/0831/920.html