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公开(公告)号：CN114743607B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202210332746.7
申请日：2022-03-31
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明提出了一种计算核燃料中裂变气体释放及辐照肿胀行为的方法，主要包括以下步骤：第一性原理计算核燃料物性参数；基于速率理论获取核燃料晶界气泡初始分布；建立核燃料晶界气泡演化相场模型；计算渗流参数及燃料孔隙率；获得核燃料辐照肿胀规律；建立核燃料晶界网络结构；建立核燃料裂变气体释放行为相场‑渗流耦合框架；获得核燃料裂变气体释放随时间变化等信息；获取核燃料裂变气体在不同晶界分布下、不同温度下、不同裂变密度下的释放规律。本发明方法将相场理论和渗流理论结合，能够定量分析燃料微观结构对裂变气体释放阈值、释放份额等宏观行为的影响，为建立更加机理化的核燃料多尺度裂变气体释放模型奠定了技术基础。
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公开(公告)号：CN114676581B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202210332772.X
申请日：2022-03-31
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/18 , G06F17/11 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种复杂多相体系陶瓷型核燃料的致密化烧结过程的模拟方法，通过第一性原理和实验的方法得到烧结过程中所需材料物性参数，考虑晶粒、颗粒和气孔三相相互作用，构建含第二相颗粒多晶多相烧结体系的自由能函数，通过相场变量平衡解的方法确定材料物性参数与自由能参数的关系得到总自由能函数并进行变分，同时考虑烧结过程中晶粒的刚体运动，建立修正的演化方程，采用显示Euler法和有限差分法求解，实现对含第二相颗粒的多晶多相烧结致密化过程、晶界与颗粒或气孔相互作用的精准模拟。通过本发明，解决了以往相场模型缺少致密化与第二相颗粒同时作用的问题；扩展了相场模型的适用范围，提出一种多晶多相体系陶瓷型核燃料烧结的新思路。
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公开(公告)号：CN117004921A
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202310997716.2
申请日：2023-08-09
Applicant: 西安交通大学
IPC: C23C16/40 , C23C16/455 , C23C16/56 , C09D179/02 , C09D171/02 , C09D5/08 , C09D5/14
Abstract: 本发明属于光催化耐磨杀菌技术领域，具体涉及应用于铝合金表面的抗菌耐蚀针状TiO2/ZnO镀层及其制备方法，以铝合金为基底，采用原子层沉积技术在铝合金表面制备具有优异化学稳定性、光催化杀菌性的TiO2/ZnO复合镀层，采用化学法进一步在TiO2/ZnO复合镀层表面嫁接PEG层。本发明采用原子层沉积以及化学溶液嫁接相结合的方法，制备出TiO2/ZnO镀层，使基底兼具光催化杀菌抗菌以及抗细菌、微生物、无机盐沉淀等污染物粘连的功能，并且由于原子层沉积以及化学法的高保形的特性，其可用于任意形状及尺寸的基底上。
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公开(公告)号：CN115116642A
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202210714543.4
申请日：2022-06-23
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了基于主换热器系统的核反应堆功率主动调控方法及系统，涉及核反应堆控制技术领域，包括以下步骤：根据所需的核反应堆的堆芯输出功率，匹配、计算经过核反应堆的堆芯后的冷却剂流量和冷却剂温度，并预分配与核反应堆的堆芯的输出端连接的各台换热器的换热功率；对各台换热器所需的冷却剂的流量进行核算，得到每台换热器的流量设定值及冷却剂出口温度设定值；将从核反应堆的堆芯中流出的冷却剂分配到各台换热器中；使流入到每台换热器的冷却剂的流量与换热器的流量设定值相等，以及每台换热器的实际冷却剂出口温度达到换热器的冷却剂出口温度设定值。本发明使反应堆的功率与主换热器系统的功率步步耦合，实现对反应堆功率的主动控制。
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公开(公告)号：CN113408147B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202110799696.9
申请日：2021-07-15
Applicant: 中国科学院近代物理研究所 , 西安交通大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/10 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及一种反应堆燃料性能分析计算方法、系统、存储介质及设备，其包括：生成待分析燃料棒的时间序列，并将燃料棒的几何结构在轴向上切分为不同的轴向分段；在每个时间步内对待分析燃料棒进行全域计算，进行热力耦合分析；对热力耦合分析后的燃料棒的不同轴向分段进行局部计算，实现多物理场分析；多物理场包括燃料重构、组分重分布、裂变气体释放和肿胀、包壳腐蚀和芯包化学相互作用。本发明解决了以往程序在跨时间步下参数传递的滞后和程序计算的失真问题。本发明可以广泛在反应堆燃料元件性能分析领域中应用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113408147A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110799696.9
申请日：2021-07-15
Applicant: 中国科学院近代物理研究所 , 西安交通大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/10 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及一种反应堆燃料性能分析计算方法、系统、存储介质及设备，其包括：生成待分析燃料棒的时间序列，并将燃料棒的几何结构在轴向上切分为不同的轴向分段；在每个时间步内对待分析燃料棒进行全域计算，进行热力耦合分析；对热力耦合分析后的燃料棒的不同轴向分段进行局部计算，实现多物理场分析；多物理场包括燃料重构、组分重分布、裂变气体释放和肿胀、包壳腐蚀和芯包化学相互作用。本发明解决了以往程序在跨时间步下参数传递的滞后和程序计算的失真问题。本发明可以广泛在反应堆燃料元件性能分析领域中应用。
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公开(公告)号：CN113161021A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110450301.4
申请日：2021-04-25
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明提供了一种快中子反应堆中空氮化铀燃料元件，涉及核工程技术领域。包括：圆柱形的芯块；及所述芯块侧壁外设有的包壳；所述芯块中央开设有通孔；所述芯块与所述包壳之间设有间隙；所述通孔与所述间隙内填充有氦气。本发明提供的燃料元件，该元件适用于快堆的中空UN燃料，在实现提高铀的利用率的同时，避免由高运行温度导致的燃料裂解和由于燃料肿胀导致产生的FCMI，增加燃料的燃耗，延长燃料的服役时间，提高核反应堆的经济性和安全性。
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公开(公告)号：CN118531453A
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410576799.2
申请日：2024-05-10
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明给出一种回收碱土金属和镧系裂变产物的熔盐电解设备，该熔盐电解设备包括电解池内的石墨坩埚，石墨坩埚内套设有氧化铝坩埚，氧化铝坩埚内部盛装有熔盐电解质，熔盐电解质的表面设有多个空心覆盖球体；还包括沿纵向贯穿密封盖插入熔盐电解质内并与电化学工作站连接的阳极棒；阴极包括端部密封的氮化硼管，沿纵向贯穿密封盖插入熔盐电解质内，且插入熔盐电解质内的氮化硼管上开设有熔盐入口；液态金属填充在氮化硼管底部，并通过导线与电化学工作站连接；破碎组件沿纵向设在氮化硼管内；取样勺设在氮化硼管内。本发明解决了热量消散和熔盐挥发对电解装置的使用寿命的影响和液态电极表面沉积枝晶生长所引起的电解池出现短路的问题。
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公开(公告)号：CN116543933B
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202310617010.9
申请日：2023-05-29
Applicant: 西安交通大学
IPC: G21C15/257 , G21C3/60 , G21C15/02
Abstract: 本发明提供一种金属燃料基体热管冷却反应堆堆芯结构，该堆芯结构包括燃料基体组件和反射层；所述反射层内形成一腔体；所述腔体内沿径向布设有多个燃料基体组件，且多个所述燃料基体组件均采用共边方式相连；每个所述燃料基体组件均包括燃料基体和热管，每个所述燃料基体内均布设有多根热管，且相邻两根所述热管的间距均相等；每个所述燃料基体的燃料材料均采用U‑50％Zr金属燃料。该结构主要用于在热管冷却反应堆中，使用金属燃料基体内置热管的方式，在特种用途堆芯体积限制下有效提高堆芯的功率输出，解决了U‑Zr金属燃料在高温与高燃耗
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公开(公告)号：CN113270209B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202110463323.4
申请日：2021-04-23
Applicant: 西安交通大学
IPC: G21C3/60
Abstract: 本发明公开一种高燃耗的快中子堆金属燃料，所述堆芯内装载有金属燃料，所述金属燃料采用天然铀U‑50Zr合金。通过人为控制温度实现相变，提高燃耗，延长燃料使用的期限；通过提高燃料的燃耗，提高铀的利用率，减小处理核废料的压力；延长燃料的使用周期，降低核电的成本，提高核能的经济性；有效进行了裂变气体的及时释放和燃料缺陷的周期性消除，减少由肿胀引起的芯包力学相互作用，提高安全性。
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