鉛基ADS堆靶耦合結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、加速器驅(qū)動(dòng)次臨界潔凈核能系統(tǒng)(ADS)具有集發(fā)電、嬗變于一體的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)鉛鉍冷快堆由于良好的固有安全性，中子學(xué)特性及熱工水力性質(zhì)，而被認(rèn)為是ADS的最重要的候選堆型之一。然而對(duì)于鉛基ADS，抗震設(shè)計(jì)是其反應(yīng)堆壓力容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，增加鋼材厚度是一種常規(guī)有效的工程措施。但是金屬冷卻反應(yīng)堆運(yùn)行溫度高，ADS堆運(yùn)行工況較常規(guī)堆型更為復(fù)雜，增大容器厚度將使熱應(yīng)力變大，從而影響壓力容器和靶件的熱疲勞壽命，為了解決鉛基ADS熱應(yīng)力和抗震設(shè)計(jì)

2、之間的矛盾，本文對(duì)鉛基ADS新型堆靶耦合系統(tǒng)開展了抗震計(jì)算和支撐方式的設(shè)計(jì)。結(jié)果表明，傳統(tǒng)的剛性支撐方式不能釋放較為突出的熱膨脹，也較難承載地震工況下的鉛鉍合金沖擊。鑒于阻尼器在核電廠管道系統(tǒng)抗震中廣泛應(yīng)用，設(shè)計(jì)了基于阻尼器的的新型支撐方式:滑移-阻尼支撐，采用大型商用有限元分析軟件ANSYS中的彈簧-阻尼單元COMBIN14模擬分別在容器吊式支撐環(huán)和中心環(huán)腔上端環(huán)向均勻加裝4個(gè)三維軸向阻尼器，在靶體上下端面環(huán)向均勻加裝4個(gè)三維軸向阻尼

3、器，有效地降低了容器和靶體的熱應(yīng)力，并實(shí)現(xiàn)了考慮流固耦合效應(yīng)后的減震功能，為高溫鉛基ADS反應(yīng)堆壓力容器抗震設(shè)計(jì)提供了一種新的思路。基于滑移-阻尼支撐方式，完成了“火鍋式”和“波紋管式”兩套鉛基ADS堆靶耦合方案的抗震計(jì)算和評(píng)定工作，并結(jié)合兩方案的優(yōu)點(diǎn)，建立了主容器采用“火鍋式”結(jié)構(gòu)，安全容器采用“波紋管式”結(jié)構(gòu)的“混合式”優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，通過時(shí)程分析法完成了該優(yōu)化方案的抗震計(jì)算和應(yīng)力評(píng)定工作，確定了“混合式”堆靶耦合界面設(shè)計(jì)方案滿足相關(guān)