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公开(公告)号：CN113851242B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202111106471.7
申请日：2021-09-22
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种小型氟盐冷却高温堆和高温工艺热耦合利用系统及方法，涉及新能源与可再生能源应用领域，小型氟盐冷却高温堆和高温工艺热耦合利用系统包括核反应堆发电系统、电解水制氢系统、热化学制氢系统和高温工艺热利用系统；核反应堆发电系统中的熔盐池储存来自模块化反应堆的高温热量，多级温度的热量用于发电、高温热化学循环制氢和高温工艺热应用场所；核反应堆发电系统的过剩电量可以用于电解水制氢，解决电力消纳问题；本发明既能实现能量的高效利用，也能实现低碳高效制氢，进一步提高了小型氟盐冷却高温堆的经济性，助力碳达峰和碳中和。
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公开(公告)号：CN113793702B
公开(公告)日：2022-12-09
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：CN113756892B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202111007626.1
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了模块化多用途小型氟盐冷却高温堆能量系统：包括反应堆本体系统、非能动余热排出系统、紧凑型超临界二氧化碳布雷顿循环系统、二回路系统和综合利用型超临界二氧化碳布雷顿循环系统；反应堆核燃料采用TRISO+石墨基体材料和螺旋十字型式，可以提高传热性能及固有安全性；紧凑型超临界二氧化碳布雷顿循环系统热效率超过48％，可以应用于空间有限的场所；综合利用型超临界二氧化碳布雷顿循环热效率超过54％，可以应用于资源丰富的场所；本发明既能实现能量的高效紧凑利用，也能满足能源多用途、一体化的生产、储存和转化需求。
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公开(公告)号：CN119207841A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411242791.9
申请日：2024-09-05
Applicant: 西安交通大学 , 中国核动力研究设计院
IPC: G21C17/00
Abstract: 本发明公开了基于增材制造的螺旋棒束多通道实验装置及实验方法，涉及实验装置技术领域。本发明实验装置中的螺旋棒采用增材制造技术加工，螺旋棒外表面的夹片结构能够确保热电偶准确地测量壁面温度。在实验装置进出口附近设置子通道温度测量组件，通过测量典型子通道的流体温度，并结合子通道分析程序，能够获得螺旋棒束多通道的搅混系数。通过调节实验回路流量和下腔室内流体温度，能够获得不同实验工况的实验数据。通过记录压差变送器的示数，能够获得螺旋棒束多通道的达西摩擦阻力系数。本发明的实验数据可为螺旋型棒束核燃料的设计程序开发提供支撑。
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公开(公告)号：CN113838587B
公开(公告)日：2022-12-09
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115525998B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202211163511.6
申请日：2022-09-23
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种螺旋十字型燃料组件子通道热工参数计算方法，包括七步：1、划分螺旋十字型燃料组件的子通道；2、明确基本几何参数；3、拟合相邻螺旋十字型棒之间无量纲间隙宽度与扭转角的关系式；4、通过计算流体力学方法计算流动后掠交混参数在不同无量纲间隙宽度时的值；5、拟合流动后掠交混参数与无量纲间隙宽度的关系式；6、将步骤5拟合的关系式代入改进子通道守恒方程中离散；7、应用子通道程序计算螺旋十字型燃料组件子通道热工参数。应用本发明的方法能够更精确地计算螺旋十字型燃料组件的热工水力特性。
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公开(公告)号：CN115525998A
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202211163511.6
申请日：2022-09-23
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种螺旋十字型燃料组件子通道热工参数计算方法，包括七步：1、划分螺旋十字型燃料组件的子通道；2、明确基本几何参数；3、拟合相邻螺旋十字型棒之间无量纲间隙宽度与扭转角的关系式；4、通过计算流体力学方法计算流动后掠交混参数在不同无量纲间隙宽度时的值；5、拟合流动后掠交混参数与无量纲间隙宽度的关系式；6、将步骤5拟合的关系式代入改进子通道守恒方程中离散；7、应用子通道程序计算螺旋十字型燃料组件子通道热工参数。应用本发明的方法能够更精确地计算螺旋十字型燃料组件的热工水力特性。
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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：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：CN119207842A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411242793.8
申请日：2024-09-05
Applicant: 西安交通大学 , 中国核动力研究设计院
IPC: G21C17/00
Abstract: 本发明公开了基于增材制造的螺旋单棒双通道实验装置及实验方法，本发明实验装置中的螺旋棒采用增材制造技术加工，螺旋棒的内表面和外表面均为螺旋面，螺旋棒外表面的支撑球用来与中部筒体形成径向支撑。采用两台压差变送器分别测量内通道和外通道的压降，再通过本发明的实验方法，能够获得内通道和外通道的体积流量之比以及内通道的达西摩擦阻力系数。通过控制实验回路体积流量和下腔室温度可以开展不同工况实验。本发明的实验结果可为环形螺旋型核燃料的设计提供基础。
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