Cr涂层对板状燃料元件起泡特性影响数值模拟

TL333; 鉴于Cr涂层能够有效地缓解棒状燃料元件包壳在失水事故时的鼓胀现象,本文提出将Cr涂层应用于板状燃料元件以抑制其起泡的方案.为研究Cr涂层对板状燃料元件起泡现象的抑制作用,本文采用有限元分析工具,分别添加Zr和Cr涂层的材料物性,并根据起泡现象的特征,考虑了Zr和Cr的热蠕变和受辐照硬化后的塑性行为.采用开发的工具对起泡退火实验进行了模拟,分析了温度和厚度对Cr涂层抑制作用的影响.研究结果表明:Cr涂层的屈服极限较低,在起泡现象发生时容易进入塑性阶段,从而不能有效地阻止起泡现象的产生;但其在大于 700 K的高温下,较低的蠕变率能够降低起泡的高度,且温度越高降低的效果越明显.因此,...

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Published in原子能科学技术 Vol. 57; no. 6; pp. 1215 - 1224
Main Authors 向烽瑞, 贺亚男, 邓超群, 牛钰航, 高士鑫, 巫英伟, 陈平, 田文喜, 秋穗正, 苏光辉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安交通大学 动力工程多相流国家重点实验室,陕西 西安 710049%中国核动力研究设计院 核反应堆系统设计技术重点实验室,四川 成都 610213 20.06.2023
Subjects
板状燃料元件
Cr涂层
蠕变
起泡
数值模拟
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ISSN1000-6931
DOI10.7538/yzk.2022.youxian.0418

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Summary:TL333; 鉴于Cr涂层能够有效地缓解棒状燃料元件包壳在失水事故时的鼓胀现象,本文提出将Cr涂层应用于板状燃料元件以抑制其起泡的方案.为研究Cr涂层对板状燃料元件起泡现象的抑制作用,本文采用有限元分析工具,分别添加Zr和Cr涂层的材料物性,并根据起泡现象的特征,考虑了Zr和Cr的热蠕变和受辐照硬化后的塑性行为.采用开发的工具对起泡退火实验进行了模拟,分析了温度和厚度对Cr涂层抑制作用的影响.研究结果表明:Cr涂层的屈服极限较低,在起泡现象发生时容易进入塑性阶段,从而不能有效地阻止起泡现象的产生;但其在大于 700 K的高温下,较低的蠕变率能够降低起泡的高度,且温度越高降低的效果越明显.因此,Cr涂层可以抑制包壳的蠕变以降低起泡的高度.
ISSN:1000-6931
DOI:10.7538/yzk.2022.youxian.0418