科学研究

研究领域

反应堆结构研究室立足于核研院所研发的高温气冷堆和低温供热堆,其科研的重点在于反应堆本体关键设备以及核安全级系统和回路的研发。主要研究领域包括:

- 反应堆压力容器;

图片1 HTR-10反应堆压力容器

- 高温气冷堆金属、石墨及碳砖堆内构件;

图片2 HTR-10 堆芯石墨转

- 压水堆堆内构件;

- 换热器与蒸汽发生器;

- 核级管路系统,包括反应堆一回路与二回路等;

图片3 HTR-PM 一回路压力边界(三壳及其支撑)

- 新型控制棒驱动系统;

- 核安全级泵与阀门。

研究方向主要包括:

- 反应堆系统和部件的结构优化设计;

- 承压容器的完整性评估;

- 压力容器与管道的破前漏分析技术;

- 反应堆石墨结构材料的性能研究与寿命评估;

- 散体结构的抗震性能研究;

- 新型换热器与蒸汽发生器系统的研发;

- 新型控制棒驱动系统研发;

- 土壤-结构相互作用及楼层反应谱生成技术;

- 大规结构力学分析技术;

- 大规模流动及传热的快速数值分析技术研究;

- 部件与系统的抗震分析技术;

- 流体诱发振动研究;

- 高温气冷堆中石墨的颗粒动力学研究;

- 新一代压水堆核电站关键设备的分析技术研究;

- 工程结构的计算机辅助设计(CAD)。

研究室的主要特色在于自主设计、自主创新,技术覆盖面广、难度大。在低温供热堆和高温气冷堆的研发工作中,研究室承担了大部分反应堆本体设备以及一些核安全级系统和回路的研发任务,自主完成了这些设备和系统的设计和分析工作,获得了多项创新成果。如:在承压容器方面,发展了高温气冷堆一回路压力容器的“肩并肩”布置方案,以及一体化压水堆的反应堆压力容器;在堆芯结构方面,发展了高温气冷堆的金属、石墨和碳砖堆内构件,以及一体化压水堆的堆内构件;在控制棒驱动系统方面,发展了控制棒水力驱动系统、环链驱动机构和可动线圈电磁铁驱动机构等三种类型的装置;在换热器方面,发展了不同形式的换热器以及大功率螺旋盘管式直流蒸汽发生器。这些科研成果都具有鲜明的技术特点和自主的知识产权,在工程设计和科学研究的许多方面都达到了世界先进水平,一些设计思想和分析方法更代表了核工程的发展方向。

反应堆结构研究室在立足自主研发的基础上,与国际上的多个核工程研究院和大学开展了多种方式的学术交流活动,并广泛参与了国际会议和国际学术交流等活动。在近10年中,有约20人次参加各种国际会议和国际学术交流,有12人次在国外做短期访问学者,与国外大学联合培养硕士研究生1名、博士研究生1名,并接纳1名外国学者在核研院开展短期学术研究工作。目前,研究室与国际上多个研究机构保持着比较密切的联系,双方人员来往较为频繁,学术信息和学术成果的共享和交流十分充分。这为研究室及时了解国际学术动态、掌握最新的科技信息,都提供了非常便利的条件。

在未来的发展中,研究室将结合自身特色和核研院的发展方向,在保证高温气冷堆和低温供热堆的研发和建造的基础上,在多个学科、多个领域开展科研工作,使研究室的科研能力保持在国际同行业的先进水平。