【技术实现步骤摘要】
基于金属增材制造的反应堆堆芯及其制造工艺
[0001]本专利技术涉及反应堆设计
,具体而言,涉及一种基于金属增材制造的反应堆堆芯及其制造工艺
。
技术介绍
[0002]当下,先进反应堆研发正处于井喷状态,各种新颖的反应堆概念层出不穷
。
然而,各类新堆型对堆芯燃料都提出了更高的要求,由传统设计方案与制造工艺获得的反应堆堆芯,采用燃料芯块
‑
燃料棒
‑
组件
‑
堆芯的成型方式以及规则的流道设计,致使反应堆堆芯的热工流体特性和结构可靠性均较差
。
技术实现思路
[0003]本专利技术的第一个目的在于提供一种基于金属增材制造的反应堆堆芯及其制造工艺,以解决由传统设计方案与制造工艺获得的反应堆堆芯,其热工流体特性和结构可靠性均较差的技术问题
。
[0004]本专利技术提供的反应堆堆芯,包括金属壳体
、
金属基体和堆芯燃料,所述金属壳体为两端敞口的空心柱状结构,所述金属壳体的内部设置有贯通其两端的冷却剂流道,所述金属壳体采用增材制造的工艺制备而成;所述金属基体固设于所述金属壳体的内部,所述堆芯燃料嵌设于所述金属基体
。
[0005]进一步地,沿所述金属壳体的轴向,所述冷却剂流道呈螺旋结构
。
[0006]进一步地,所述冷却剂流道的径向截面为多边形结构
、
十字形结构或多瓣花形结构
。
[0007]进一步地,所述金属壳体的中心和外
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于金属增材制造的反应堆堆芯,其特征在于,包括金属壳体
(100)、
金属基体
(200)
和堆芯燃料
(500)
,所述金属壳体
(100)
为两端敞口的空心柱状结构,所述金属壳体
(100)
的内部设置有贯通其两端的冷却剂流道
(300)
,所述金属壳体
(100)
采用增材制造的工艺制备而成;所述金属基体
(200)
固设于所述金属壳体
(100)
的内部,所述堆芯燃料
(500)
嵌设于所述金属基体
(200)。2.
根据权利要求1所述的反应堆堆芯,其特征在于,沿所述金属壳体
(100)
的轴向,所述冷却剂流道
(300)
呈螺旋结构
。3.
根据权利要求2所述的反应堆堆芯,其特征在于,所述冷却剂流道
(300)
的径向截面为多边形结构
、
十字形结构或多瓣花形结构
。4.
根据权利要求2所述的反应堆堆芯,其特征在于,所述金属壳体
(100)
的中心和外周均设置有所述冷却剂流道
(300)
,其中,设置于所述金属壳体
(100)
的外周的所述冷却剂流道
(300)
的数量为多个,设置于所述金属壳体
(100)
的外周的多个所述冷却剂流道
(300)
沿所述金属壳体
(100)
的周向均匀分布
。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的反应堆堆芯,其特征在于,所述堆芯燃料
(500)
为
TRISO
燃料,所述
TRISO
燃料呈颗粒状,其富集度可变,其粒径可变;所述堆芯燃料
(500)
自外向内依次包括外致密热解碳层
(501)、
碳化硅层
(5...
【专利技术属性】
技术研发人员:陆祺,邓坚,何辉,刘晓晶,韩文斌,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。