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公开(公告)号：CN113838587A
公开(公告)日：2021-12-24
申请号：CN202111005742.X
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安交通大学
IPC: G21C15/18 , G21C15/247
Abstract: 本发明公开了一种基于一体式换热器的小型氟盐堆非能动余排系统，包括堆芯、热池、冷池、冷热池隔板、3台并联的主热‑余热一体式换热器、空冷器及余排回路管道。本发明采用主热‑余热一体式换热器导出热量，余排回路和二回路共同在一体式换热器紧凑空间内与一回路工质换热，有助于减小换热器体积及反应堆小型化。余排回路采用比热大、导热能力强、沸点高且熔点低的镓为冷却剂，有较好的换热特性且可在正常运行和事故工况下保持液态。余排管道采用金属材料钛，具有强抗腐蚀性，其耐磨蚀特性适用于小型氟盐堆建设的西部风沙严重地区；钛的比强度高，可加工成利于散热的小热阻薄壁管道。本发明为小型氟盐堆提供了紧凑安全高效的非能动余排系统方案。
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公开(公告)号：CN113793706A
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202111007616.8
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安交通大学
IPC: G21C15/18 , G21C15/243
Abstract: 本发明公开了小型氟盐冷却高温堆多用途非能动余热排出系统，包括反应堆本体系统、多用途非能动余热排出系统和各系统之间管道等其他连接设备构成的循环回路；反应堆本体系统作为系统热源，采用螺旋十字型燃料元件，FLiBe熔盐作为冷却剂，其热功率125MW，堆芯出口温度达700℃，具备高温低压、无水冷却和体积紧凑的优点；多用途非能动余热排出系统既作为专设安全设施保证反应堆的非能动安全，又能够通过温差发电装置高效地回收利用非能动余热排出系统中的余热进行发电，实现了在不同工况下的灵活切换，提高了能源的利用效率，对我国自主高效、安全的开发小型氟盐冷却高温堆具有重要意义。
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公开(公告)号：CN113793702A
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202110978411.8
申请日：2021-08-25
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种固有安全一体化小型氟盐冷却高温堆堆芯：包括堆芯活性区、径向反射层、上部反射层和下部反射层；堆芯活性区有5种组件形式，包括堆芯一区燃料组件、堆芯一区补偿棒组件、堆芯二区燃料组件、堆芯二区补偿棒组件和堆芯二区安全棒组件；5种组件采用6圈正六边形布置；燃料元件采用TRISO+螺旋十字型式，呈三角形排布；本发明堆芯设计总体积和重量小，燃耗高，换料周期长；结合了螺旋十字型燃料优异的热工水力性能和TRISO燃料高固有安全性的优势；基于该堆芯设计的氟盐冷却高温堆能量系统，既能高效发电，又能实现高温工艺热的综合利用，经济性高。
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公开(公告)号：CN113793700A
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202111007622.3
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安交通大学
IPC: G21C1/04
Abstract: 本发明公开了小型氟盐冷却高温堆自适应布雷顿循环能量转换系统，包括反应堆本体系统、熔盐储能系统、布雷顿动力循环系统和各系统之间管道等其他连接设备构成的循环回路；反应堆本体系统作为自适应布雷顿循环能量转换系统的热源，熔盐储能系统作为自适应布雷顿循环能量转换系统的储能和中间输热子系统，布雷顿动力循环系统用于实现热动转换；根据不同的任务需求和空间需求，该自适应布雷顿循环能量转换系统具有八种不同的布雷顿循环构型，它们在体积、控制和热效率上各有优势；本发明为小型氟盐冷却高温堆提供了多模式、自适应的布雷顿循环能量转换系统方案，有助于推动我国自主掌握反应堆布雷顿循环系统设计技术的进程。
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公开(公告)号：CN113779713A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202110940470.6
申请日：2021-08-17
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/28 , F22B1/02 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种考虑壳侧横向交混的钠‑水直流蒸汽发生器精细建模方法，该方法步骤如下：步骤1：根据蒸汽发生器换热管的管束排布，按径向简化成钠通道与水通道；步骤2：多个钠‑水换热通道根据实际需要合并成几个并联的单管通道；步骤3：在钠回路之间用横向接管模型相互连接，模拟横向流道之间的流动换热特性；步骤4：建立壳侧钠回路流动模型；步骤5：建立管侧水回路流动模型；步骤6：在钠‑水回路的之间加入模拟换热的热构件；步骤7：进行热工水力计算，分析通道的流动换热特性；步骤8：判断数值模拟结果精度需求，如果不符合，则再确定合并的并联的单管通道数目直到符合需求为止。本发明操作简便，通用性更强，使用灵活，计算结果更准确。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113758967A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202111112046.9
申请日：2021-09-18
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种阶梯式金属热管吸液芯的传热极限测量实验装置及方法，该装置包括压力传感器、防护加热器、安全壳、热电偶、蒸发器、铜芯安装板、冷凝器、液位控制器、不锈钢压板、吸液芯和涤纶/棉材料等；铜芯安装板沿轴向均匀分为三部分，从左至右分别为蒸发端、绝热端、冷凝端；压力传感器通过连接元件与测试回路处相连，实现压力的检测；安全壳在装置的外围，可以有效防止工质的泄露；防护加热器安装在安全壳的上下两端，可以提供热源；吸液芯被不锈钢压板夹紧，以确保吸液芯固定在铜芯安装板上；热电偶通过铜芯安装板上的小孔安装，可以实现温度的测量；冷凝端处提供冷却；液位控制器安装在测试回路下侧，可实现液体的灌装与导出。
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公开(公告)号：CN113756891A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202111005721.8
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了舰船用一体化氟盐冷却高温堆动力系统，包括反应堆本体系统、布雷顿动力循环系统和各系统之间管道等其他连接设备构成的动力系统循环回路；反应堆本体系统作为动力系统热源，布雷顿动力循环系统进行热动转换；本发明的各设备均可模块化加工、制造、运输和安装；本发明中的布雷顿动力循环系统具有热效率高、动力充足且功率响应迅速的优势，热效率超过48％；本发明既能良好地适应舰船上的狭小空间，也能输出足够的功率并灵活跟踪负荷变化，为新一代舰船核动力系统的开发具有参考意义。
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公开(公告)号：CN112798310B
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202011628000.8
申请日：2020-12-30
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01M99/00
Abstract: 本发明公开了一种模拟有或无轴流式预热器的蒸汽发生器的试验回路及方法，该回路由冷却水回路、给水回路、再循环水回路和电源组成，冷却水回路用于冷凝冷却湿蒸汽并提供给给水回路和再循环水回路，给水回路用以给试验装置提供冷态给水，再循环水回路用于将经冷却后的水再加热至饱和并提供给试验装置，电源用于给试验装置中的加热设备和电加热器供电。本发明还提供了该回路的试验方法，能同时兼顾对带有轴流式预热器和不带有轴流式预热器的蒸汽发生器进行模拟试验，只需拆下试验段中央隔板，调整回路阀门即可完成转化，便于迅速开展对比试验。
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公开(公告)号：CN111274744B
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202010061570.7
申请日：2020-01-19
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/25 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 一种粒子法模拟MCCI中气泡夹带现象的边界处理方法，步骤如下：1、建立几何模型，并输入所需的初始参数；2、初始化边界粒子所对应的密度信息；3、建立每个粒子的邻居粒子域；4、根据边界粒子的邻居粒子域内的流体粒子计算边界粒子密度；5、根据边界粒子密度进行压力计算；6、求解粒子的压力梯度，并更新流体粒子的速度及位置信息；7、根据计算时长是否达到设置的计算时长判断是否结束计算，若不结束计算，则重复步骤3‑7。计算流程如图1所示。本发明方法充分考虑了粒子法在模拟MCCI过程中熔融物界面波动对控制域边界压力计算稳定性的影响。通过该方法，能够提高对MCCI过程中熔融物界面处质量与能量交换的认识。
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公开(公告)号：CN113689964A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202111007621.9
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种小型核反应堆主热‑余热一体式换热器，其内部包括三个流体区：壳侧一回路冷却剂区、管侧主热传输二回路区和管侧余热排出回路冷却剂区；一回路冷却剂自上而下流经壳侧，二回路冷却剂和余热排出回路冷却剂自上而下流经管侧，管束分内、外同心圆区域，内部管束通过余热排出回路冷却剂，外部管束通过二回路冷却剂；本发明的二回路和余热排出回路冷却剂同时在紧凑空间内与一回路冷却剂换热，提高了换热效能；壳侧冷却剂与管侧冷却剂逆流换热，有利于降低压降和局部热应力；二回路和余热排出回路同向流动，有利于抑制流致振动；本发明结构紧凑、体积小、换热效能高，适用于各类小型核反应堆主换热器和余热排出系统换热器的一体化设计。
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