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压水堆燃料棒污垢沉积层内的多物理场耦合 被引量：1
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作者 高全燚 丛腾龙 +2 位作者 田洪康 刘茂龙 顾汉洋 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期372-382,共11页
燃料棒表面污垢沉积(CRUD)层的形成一直是压水堆运行中的难题。硼物质在CRUD内的浓缩导致冷却剂饱和温度升高,进而影响热质传输过程,同时增加了堆芯功率偏移(CIPS)的风险。为深入理解CRUD内的传热传质特性,基于灯芯沸腾结构开发了一个... 燃料棒表面污垢沉积(CRUD)层的形成一直是压水堆运行中的难题。硼物质在CRUD内的浓缩导致冷却剂饱和温度升高,进而影响热质传输过程,同时增加了堆芯功率偏移(CIPS)的风险。为深入理解CRUD内的传热传质特性,基于灯芯沸腾结构开发了一个二维污垢化学模型。该模型包括沸腾传热、毛细作用流动、组分输运、化学反应和辐照分解等多物理过程,能够合理预测CRUD内的温度、速度和浓度分布。研究结果表明:考虑硼酸挥发过程的情况下,燃料包壳表面温度的预测值更接近WALT实验数据;饱和温度与硼浓缩量密切相关,随着可溶硼在燃料包壳表面浓缩,饱和温度达到峰值619.32 K;CRUD中硼以可溶硼、沉淀硼和吸附硼3种不同形态存在,其中可溶硼占主导,为98.5275%;CRUD底部的pH值显著增加,在一定温度下LiBO_(2)的析出量由pH值决定。本文还分析了厚度、孔隙率、烟囱密度和烟囱半径等污垢几何参数对硼浓缩量和沸腾传热过程的影响,结果可为燃料棒表面污垢多物理场耦合提供一种计算框架,为堆芯轴向功率偏移的预测提供技术支持。 展开更多
关键词 污垢沉积 硼浓缩 多物理场耦合 堆芯功率偏移 化学反应
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堆芯氧化腐蚀产物沉积层内两相沸腾传热传质特性 被引量：3
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作者 刘延 刘晓晶 何辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1551-1558,共8页
多孔形貌的氧化腐蚀产物沉积层一方面会增大热阻导致传热恶化,另一方面硼吸附会导致堆芯功率分布发生改变,因此,准确预测沉积层内的传热传质特性对反应堆的经济性和安全性有重要意义。本文将多孔介质层内的沸腾传热、毛细流动、溶质输... 多孔形貌的氧化腐蚀产物沉积层一方面会增大热阻导致传热恶化,另一方面硼吸附会导致堆芯功率分布发生改变,因此,准确预测沉积层内的传热传质特性对反应堆的经济性和安全性有重要意义。本文将多孔介质层内的沸腾传热、毛细流动、溶质输运、化学反应等多物理现象进行耦合,提出了预测沉积层内的传热传质特性的高保真方法。冷却剂在毛细作用下进入多孔介质,并在烟囱表面蒸发。溶质随毛细流扩散进入多孔介质并被浓缩,各溶质间保持化学平衡。上述方法可以合理预测沉积层内的温度、流速、压力和溶质浓度分布,与Haq等相比,相对误差在±0.83%以内。在此基础上,分析了沉积层孔隙率、厚度、烟囱半径、烟囱直径等形貌参数对传热传质的影响规律。 展开更多
关键词 氧化腐蚀产物 硼吸附 功率漂移现象 多孔介质沸腾 传热传质
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