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公开(公告)号：CN111259596B
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202010103669.9
申请日：2020-02-20
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/367 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种基于有限体积理论的管壳式热交换器全三维耦合模拟方法，包含以下步骤：采用几何建模软件对管壳式热交换器进行几何建模；利用网格划分软件对管壳式热交换器几何模型进行网格划分形成网格模型；将网格模型导入CFD软件中，并原位复制传热管束区网格作为二次管侧网格，并通过拼接面方法将二次管侧网格及其二次侧进出口区网格连通；在CFD软件设置用户自定变量，借助用户自定义函数，建立一二次侧网格间的映射关系；计算热交换器一二次侧网格控制体流场信息，计算对应网格控制体间的换热量；利用CFD软件的用户自定函数将换热量返回给能量方程源项；最后利用CFD软件进行迭代计算。本发明能实现以相对低的计算代价实现管壳式热交换器一二次侧的耦合传热计算。
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公开(公告)号：CN112733469A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011630682.6
申请日：2020-12-30
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了特种反应堆布雷顿循环系统的超临界流体适用性评价方法，包括七步：1、明确反应堆与循环系统的工作环境和必要参数。2、评估流体的辐照和化学稳定性。3、确定流体的拟临界点。4、评价定压放热区流体性能。5、评价压缩机内流体性能。6、评价定压吸热区流体性能。7、给出各流体的适用性评价结果。本发明旨在为采用超临界流体作为工质的特种反应堆布雷顿循环系统提供一种合理、简便而快速的流体选择与环境适用性评价方法，应用本发明的方法得到的数据也可为循环系统冷端换热器、压缩机、回热器和堆内换热器的设计提供参考。
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公开(公告)号：CN113793701B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202110978390.X
申请日：2021-08-25
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了螺旋十字型金属燃料元件堆芯，包括堆芯活性区、径向反射层、轴向上反射层和轴向下反射层；反射层材料为氧化铝；堆芯活性区包括一区组件、二区组件和控制棒组件；三类组件采用6圈正六边形密铺布置；燃料元件采用螺旋十字型式，呈三角形排布，燃料为Zr质量含量10％的U‑Zr合金，U235富集度19.75％，包壳材料为不锈钢；控制棒组件包括控制体、导向筒和组件盒；控制体包括圆柱形碳化硼控制棒和不锈钢包壳；本发明在保留了螺旋燃料优异的热工水力性能同时，有效地减少了堆芯体积并具有较低的燃料峰值温度，适用于小型化、高温度参数并兼顾经济性的新型反应堆。
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公开(公告)号：CN111680417B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202010494672.8
申请日：2020-06-03
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/20 , G21D1/00 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种钠水直流蒸汽发生器的热工设计方法。包括以下步骤：确定钠水直流蒸汽发生器的热工参数和除传热管长度之外的几何参数；建立蒸汽发生器单管模型，设置蒸汽发生器的初始压力和温度；利用功率网格法获得每个流体控制体流体温度；划分换热区域计算换热系数和换热量，根据热传导和对流换热的能量平衡关系式求出壁温；根据热平衡方程和传热方程求解传热管上每个流体控制体的长度；计算每个流体控制体的压降得到新的压力分布；本发明是通用的钠水直流蒸汽发生器热工设计计算方法。该方法操作方便、通用性强、使用灵活、精度高，可以满足钠水直流蒸汽发生器热工设计计算需求，可以为中国钠冷快堆自主化设计提供软件基础。
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公开(公告)号：CN112737275A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011630683.0
申请日：2020-12-30
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁体旋转式液态金属驱动泵，包括转子铁芯和固连于转子铁芯上的永磁体、液态金属流道和外部铁轭；永磁采用金属粘结剂固连于转子铁心外部，其磁场方向指向或反向于转子铁芯径向，并且交替分布；转子铁芯由外部驱动电机带动转动，并带动永磁体转动，永磁体转动时，转子铁芯和外部铁轭之间的磁场会随之进行旋转，从而在液态金属流道内的液态金属中产生感应涡电流，携带有电流的液态金属将会在磁场中受到安培力作用，沿流道方向流动；本发明克服了现有技术面临的屏蔽难、耐温低和效率低的问题，安全性和经济性均有显著提升，可应用于钠、钾、汞和铅基合金等液态金属。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111680458A
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN202010494640.8
申请日：2020-06-03
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/23 , G21C17/00 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种钠水直流蒸汽发生器的热工水力瞬态计算方法。包括以下步骤：确定蒸汽发生器几何参数；建立蒸汽发生器单管模型，采用固定网格方法划分控制体；设置各控制体内热工水力参数初始值；建立蒸汽发生器系统方程组；基于交错网格和有限差分法离散方程组；根据换热与压降公式以及流体物性函数获得常微分方程组；根据给定的边界条件采用Gear数值求解方法求解化简后的蒸汽发生器系统方程组获得每一时刻各控制体内的热工水力参数值。本发明适用于模块式和整体式的钠水直流蒸汽发生器，操作方便、通用性强、使用灵活、精度高，完全可以满足钠水直流蒸汽发生器热工水力瞬态计算需求，可以为中国钠冷快堆自主化设计提供软件基础。
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公开(公告)号：CN111680417A
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN202010494672.8
申请日：2020-06-03
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/20 , G21D1/00 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种钠水直流蒸汽发生器的热工设计方法。包括以下步骤：确定钠水直流蒸汽发生器的热工参数和除传热管长度之外的几何参数；建立蒸汽发生器单管模型，设置蒸汽发生器的初始压力和温度；利用功率网格法获得每个流体控制体流体温度；划分换热区域计算换热系数和换热量，根据热传导和对流换热的能量平衡关系式求出壁温；根据热平衡方程和传热方程求解传热管上每个流体控制体的长度；计算每个流体控制体的压降得到新的压力分布；本发明是通用的钠水直流蒸汽发生器热工设计计算方法。该方法操作方便、通用性强、使用灵活、精度高，可以满足钠水直流蒸汽发生器热工设计计算需求，可以为中国钠冷快堆自主化设计提供软件基础。
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公开(公告)号：CN113689963B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202111007619.1
申请日：2021-08-30
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了小型氟盐冷却高温堆多用途热输运系统，包括反应堆容器、热池、冷池、堆芯、堆芯流量分配板、冷/热池围筒、冷/热池隔板、氟盐‑二氧化碳换热器、主热‑余热一体式换热器和轴流泵；本发明具有强迫循环和自然循环两种循环模式，具有紧凑运行、综合运行和全功率运行三种运行模式；紧凑运行模式下直接连接外部的动力循环系统；综合运行模式下连接外部的热输运系统；全功率运行模式下同时连接外部的动力循环系统和外部的热输运系统；本发明同时将堆芯回路、主热输运回路和余排系统结合，实现了堆内循环、主热输运和余热输运的同时运行和灵活切换，在有限的空间内实现能量的紧凑高效利用，有助于推动我国自主掌握小型氟盐冷却高温堆设计技术的进程。
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公开(公告)号：CN113793700B
公开(公告)日：2022-10-28
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：CN113851242A
公开(公告)日：2021-12-28
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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