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[发明专利]一种燃料组件格架、燃料组件及压水堆堆芯-CN202111371365.1有效
发明人： 焦拥军;吴琳;陈平;肖忠;茹俊;李庆;蒲曾坪;雷涛;杜思佳;张坤;郭晓明;粟敏;李垣明;郑美银;吴磊 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2021-11-18 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G21C3/352 文献下载
摘要：本发明属于核燃料技术领域，具体涉及一种燃料组件格架、燃料组件及压水堆堆芯。本发明的燃料组件格架包括搅混翼，所述搅混翼经过N次折弯成形，侧面呈“S”型，其中N≥2。本发明的搅混翼利用多次弯折成形分步对流体进行横向引导。本发明还提供了一种燃料组件，采用若干个上述燃料组件格架沿燃料组件轴向排列布置，格架栅元对燃料棒进行夹持，不同格架的搅混翼持续对冷却剂起到搅混作用。采用上述燃料组件，本发明还提供了一种压水堆堆芯，同一堆芯中有不同富集度燃料组件，在换料期间卸出若干燃料组件，并装入若干新的燃料组件。本发明能够增强燃料组件格架的搅混性能，同时增强冷却剂传热能力，进而提升核燃料组件的热工性能。
一种燃料组件堆堆

[发明专利]一种计算燃料棒与夹持机构相互作用的方法-CN202210711271.2有效
发明人：巫英伟;王一浒;章静;焦拥军;郑美银;苏光辉;秋穗正 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-06-22 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种计算燃料棒与夹持机构相互作用的方法，步骤如下：建立燃料棒与棒束间冷却剂流道几何模型；划分棒束间冷却剂流道的计算流体力学网格、与之共节点的燃料棒的计算固体力学网格；针对冷却剂在棒束间流动问题做计算流体力学模拟，记录随时间稳定振荡的燃料棒上压力时空分布；建立夹持机构几何模型；划分夹持机构的计算固体力学网格，并与燃料棒的计算固体力学网格组装；针对夹持机构预紧并与燃料棒相互作用、夹持机构受反应堆内效应影响而松弛问题做计算固体力学模拟，获得相关固体力学物理场；将燃料棒上压力时空分布导入至固体力学物理场，形成一套考虑反应堆内效应的计算燃料棒在冷却剂驱动下与夹持机构相互作用的数值模拟方法。
一种计算燃料夹持机构相互作用方法

[发明专利]一种强化搅混性能的定位格架及燃料组件-CN202111368577.4有效
发明人： 焦拥军;陈杰;陈平;雷涛;彭园;肖忠;茹俊;郑美银;蒲曾坪;任全耀;韩元吉 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2021-11-18 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G21C3/352 文献下载
摘要：本发明属于核燃料组件技术领域，具体公开了一种强化搅混性能的定位格架及燃料组件，包括设置在内条带顶端的搅混翼；所述搅混翼N次弯折成形，侧面呈“S”形，所述N为大于等于2的正整数。本发明的搅混翼采用多次弯折成形的设计，对轴向流体进行一次横向引导，搅混翼中部进行二次折弯，进一步对流体进行横向引导，增强搅混作用。本发明增加了搅混翼与夹持机构的距离，有利于减小流体到达搅混翼时的紊乱程度，从而充分发挥搅混翼对流体的引导作。本发明根据格架外围搅混翼对流体的引导方向，协同设计外条带上部导向翼的高度，以充分匹配二者对流体的引导。
一种强化搅混性能定位燃料组件

[发明专利]一种消除扭矩且均匀承载的导向管连接结构及燃料组件-CN202111371389.7有效
发明人：蒲曾坪;陈平;朱发文;焦拥军;郑美银;吕亮亮;茹俊;肖忠;雷涛;郭晓明;任全耀;刘孟龙;王坤;韩元吉;邱玺 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2021-11-18 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： G21C3/33 文献下载
摘要：本发明属于核反应堆燃料组件技术领域，具体公开了一种消除扭矩且均匀承载的导向管连接结构及燃料组件，包括上部连接结构和下部连接结构；上部连接结构包括上管座安装孔、开口悬挂套和承载套管；带有限位环的导向管通过开口悬挂套和承载套管可拆卸连接在上管座安装孔中；下部连接结构包括下管座安装孔；导向管端塞与下管座安装孔连接构成非轴对称配合结构。本发明实现了连接的双向锁紧和均匀性承载，消除了上部连接中导向管的扭矩以及松脱件，使各导向管均匀受载，提高了燃料组件连接结构及导向管的承载能力，降低了运行过程中的应力水平，缓解热蠕变和辐照蠕变，避免了受载不均引起的燃料组件运行弯曲，适应高燃耗长循环燃料组件的应用。
一种消除扭矩均匀承载导向连接结构燃料组件

[发明专利]一种分级缓冲的高抗震抗弯曲管中管式导向管及燃料组件-CN202111526584.2有效
发明人：蒲曾坪;焦拥军;茹俊;李庆;朱发文;陈平;郑美银;肖忠;李云;雷涛;吕亮亮;李垣明;任全耀;邱玺;韩元吉 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2021-12-14 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： F16L55/027 文献下载
摘要：本发明属于核电站核燃料组件技术领域，具体涉及一种分级缓冲的高抗震抗弯曲管中管式导向管及燃料组件。导向管由外管、内管和端塞组成，内管套装在外管内，内管和外管的底端均与端塞固定连接，外管上且位于内管上端部向上位置设置有溢流孔，外管靠近底部位置径向设置有若干旁流孔；内管径向上设置有若干缓冲孔；在内管长度上与外管通过多个连接部连接。本发明通过在外管上且位于内管上端部向上位置设置溢流孔，使落棒开始时导向管内的水快速溢出，实现快速落棒；通过内管径向上开设的若干流水孔配合端塞底部流水孔实现水力缓冲；通过外管旁流孔缓解缝隙腐蚀；通过多个连接部提高等效刚度和承载能力，提升燃料组件抗震能力和高燃耗下抗弯曲能力。
一种分级缓冲抗震弯曲管中管式导向燃料组件

[发明专利]基于物理场解耦的产品设计法、系统、燃料组件和反应堆-CN202111622894.4有效
发明人：蒲曾坪;陈平;焦拥军;郑美银;茹俊;张林;陈杰;张坤;吕亮亮;雷涛;肖忠;黄春兰;任全耀 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明属于核燃料组件技术领域，具体涉及基于物理场解耦的产品设计法、系统、燃料组件和反应堆。产品设计法包括获取设计要求；设计要求解耦；步物理驱动设计；系统集成设计。本发明通过设计要求解耦、物理驱动设计和系统集成设计，将复杂的工程产品设计问题转化为最基本的物理问题，然后从物理规律上获得基本物理问题的解决方案，再进行系统集成获得产品设计方案，避免了直接针对复杂工程产品设计无从入手的问题，显著降低了设计人员的知识储备和经验要求；且本发明从物理底层进行原始创新，系统考了各种可能的解决方案，从根本上响应设计要求，系统集成后获得额产品设计方案包络范围广，满足产品创新程度和市场前瞻性的要求。
基于物理场解耦产品设计系统燃料组件反应堆

[发明专利]一种基于空间曲面通道的燃料组件下管座及过滤组件-CN202210795462.1在审
发明人：刘孟龙;郑美银;陈平;蒲曾坪;焦拥军;李垣明;粟敏;朱发文;茹俊;任全耀;韩元吉;李华;雷涛;李云;黄山;邱玺;张坤 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2022-07-07 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G21C3/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于空间曲面通道的燃料组件下管座及过滤组件，燃料组件下管座，包括下管座外框体，所述下管座外框体内侧设置有连接板；所述连接板包括若干相邻设置的过滤单元，所述过滤单元包括多个旋转肋和多个直肋，多个直肋构成通道，多个旋转肋置于该通道内，且多个旋转肋的一侧相交，另一侧均与通道内壁连接，所述旋转肋沿高度方向呈旋转变化，且多个旋转肋使过滤单元中无直线贯穿过滤单元上表面和下表面的通孔。本发明所述过滤组件在确保下管座结构强度和冷却水流通能力的前提下，能够显著提高异物过滤效果。
一种基于空间曲面通道燃料组件下管座过滤

[发明专利]基于多层错排点阵结构的燃料组件下管座及过滤体和应用-CN202210795473.X在审
发明人：刘孟龙;郑美银;焦拥军;蒲曾坪;陈平;朱发文;李垣明;茹俊;任全耀;韩元吉;李权;李华;岳题;雷涛;陈杰;邓霜;范航;邱玺 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2022-07-07 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： G21C3/32 文献下载
摘要：本发明公开了基于多层错排点阵结构的燃料组件下管座及过滤体和应用，基于多层错排点阵结构的燃料组件下管座，包括下管座外框体，下管座外框体内侧设置有点阵连接板；点阵连接板至少包括两层点阵结构，各层点阵结构的流水孔互相错开，使点阵连接板中无直线贯穿点阵连接板上表面和下表面的通孔。由于本发明的点阵连接板中无直线贯穿点阵连接板的通孔，相比孔板过滤，提升了下管座异物过滤性能；同时层间密布的点阵连接结构进一步增强了异物捕获性能，能有效地通过换料等方式去除反应堆冷却水中的异物，改善堆内水质情况。本发明既能满足结构强度和冷却水流通能力，又能提高过滤性能，并且能有效减少下管座的重量和提升对冲击的缓震性能。
基于多层点阵结构燃料组件下管座过滤应用

[发明专利]燃料棒夹持结构及定位格架-CN202210795463.6在审
发明人：任全耀;郑美银;陈平;韩元吉;蒲曾坪;雷涛;彭园;陈杰;焦拥军;肖忠;秦勉;吕亮亮;刘孟龙;邓霜;邱玺 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2022-07-07 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： G21C3/336 文献下载
摘要：本发明公开了燃料棒夹持结构及定位格架，燃料棒夹持结构包括设置在条带上用于夹持燃料棒的刚性结构和弹性结构，所述刚性结构和弹性结构的轴向两端均设置有应力缓释面，所述应力缓释面使刚性结构的夹持面与对应的端面之间为圆滑过渡，所述应力缓释面使弹性结构的夹持面与对应的端面之间为圆滑过渡。本发明通过在所述刚性结构和弹性结构的轴向两端均设置有应力缓释面，能够减少局部应力集中，因此，本发明解决了燃料棒不对中、倾斜导致的局部应力集中引起的局部磨蚀深度较大的问题。
燃料夹持结构定位

[发明专利]一种核燃料用双层复合包壳管、核燃料及制备方法-CN202210667142.8在审
发明人：刘晓辉;周毅;陈平;高士鑫;何梁;尹春雨;段振刚;刘仕超;焦拥军;邱玺;张坤;孙志鹏;秋博文;李庆;秦冬;杜思佳;杨青峰;孙丹;曾孝敏;秦毅 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G21C3/07 文献下载
摘要：本发明公开了一种固有安全的核燃料用双层复合包壳管、燃料棒及制备方法，包括设置在内层的内管和复合在所述内管外层的外管，所述内管采用SiC复合材料，所述外管采用FeCrAl基合金或NiCr基合金。本发明的双层复合包壳管，具有优异的耐高温水蒸气氧化性能、耐水侧腐蚀性能和较好的高温强度，在正常工况下抗水侧腐蚀性能要优于传统的锆合金包壳和单一的SiC复合包壳，使燃料能够使用更长的寿期、更高的燃耗或更高的温度；同时在严重事故工况下，提高了包壳材料的高温力学性能，在超高温度下(约1200℃)可确保燃料棒的结构完整性，可提高燃料棒抗LOCA事故的能力。
一种核燃料双层复合包壳管制备方法

[发明专利]一种压水堆燃料棒包壳材料辐照考验方法-CN202210734684.2在审
发明人：娄磊;李满仓;刘同先;吴磊;李庆;卢迪;肖鹏;刘勇;秦雪;焦拥军;尹春雨;杜思佳;秦毅 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2022-06-27 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： G21C17/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种压水堆燃料棒包壳材料辐照考验方法，包括确定待辐照考验的燃料棒包壳材料在燃料组件中的辐照位置；确定含燃料棒包壳材料的辐照考验组件在堆芯中的考验位置；根据辐照考验组件装入卸出策略，进行辐照考验，使得辐照考验对堆芯运行影响尽可能小，并使辐照考验组件获得尽可能深的辐照，同时根据需要获得不同辐照深度的辐照考验组件，本发明提出的方法可对压水堆中各种包壳材料进行辐照考验。
一种压水堆燃料棒包壳材料辐照考验方法

[发明专利]一种用于核燃料组件具有引导冷却剂协调流动的定位格架-CN202210734693.1在审
发明人：雷涛;陈杰;陈平;李权;焦拥军;彭园;郑美银;肖忠;黄永忠;任全耀;蒲曾坪;吕亮亮;韩元吉;邱玺 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2022-06-27 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： G21C3/332 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于核燃料组件具有引导冷却剂协调流动的定位格架，包括由多个条带交叉形成的多个栅元，所述栅元的壁面上设置有上刚凸和下刚凸，所述条带的顶部设置有搅混翼，所述上刚凸的出口段倾斜设置，且倾斜方向与搅混翼相配合，将冷却剂引导至搅混翼。本发明通过将上刚凸设置为倾斜刚凸，且倾斜方向与搅混翼相配合，能够将冷却剂引导至搅混翼，实现上刚凸和搅混翼二者在结构上相匹配器和功能相融合，冷却剂沿格架栅元轴向流动，流经上刚凸时，上刚凸设置特殊结构引导冷却剂流向其下游的搅混翼，提高搅混翼的搅混作用，使定位格架具有引导流体协调流动作用；同时可保证上刚凸与燃料棒的有效接触长度。
一种用于核燃料组件具有引导冷却剂协调流动定位

[发明专利]一种全陶瓷包覆燃料及制备方法-CN202210736494.4在审
发明人：刘仕超;李垣明;陈平;周毅;尹春雨;焦拥军;辛勇;高士鑫;路怀玉;唐昌兵;廖楠;蒋有荣 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2022-06-27 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： G21C21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种全陶瓷包覆燃料及制备方法，以基体陶瓷颗粒和弥散燃料颗粒为原料制备混合粉体；以混合粉体为原料依次经凝胶注模工艺和烧结工艺处理获得全陶瓷包覆燃料；混合粉体中，弥散燃料颗粒的含量为40vol％‑50vol％。本发明通过近净成型/高温烧结的方法，有效减少陶瓷燃料元件的加工量，解决复杂结构燃料元件制备的难题。
一种陶瓷燃料制备方法

[发明专利]一种核燃料组件的定位格架-CN201711468330.3有效
发明人：陈杰;陈平;雷涛;焦拥军;李庆;彭园;杜思佳;肖忠;李仲春 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2017-12-29 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： G21C3/322 文献下载
摘要：本发明属于压水堆燃料组件技术领域，具体涉及一种核燃料组件的定位格架，包括：结构格架、内条带、若干搅混翼、弹簧、刚凸和高流速区，所述结构格架内部栅元上设置有内条带，所述内条带顶部十字交叉处成对设置有搅混翼，内条带上冲压形成有刚凸，内条带中部卡有弹簧；所述搅混翼右侧上部设置有斜边结构与内条带顶部高流速区的边界重合。本发明采用覆盖高流速区域形状的投影面轮廓的搅混翼，充分发挥其应有的搅混作用，从而使格架具有较优的搅混性能。
一种核燃料组件定位

[发明专利]一种抗应力疲劳的压水堆燃料组件单金属定位栅格-CN202010499968.9有效
发明人：郑美银;陈平;雷涛;焦拥军;秦勉;李权;肖忠;陈杰;彭园;黄永忠;蒲曾坪 -专利权人：中国核动力研究设计院
申请日： 2020-06-04 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： G21C3/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种抗应力疲劳的压水堆燃料组件单金属定位栅格，包括用于围成定位栅格的条带，所述条带上设置有弹簧，还包括设置在条带上的多条应力释放槽，应力释放槽绕弹簧设置：弹簧位于多条应力释放槽所围成的区域内，且应力释放槽均为贯通条带内、外侧的条形槽。本定位栅格的结构设计，可有效将弹簧上的应力释放到条带上，从而降低弹簧疲劳断裂失效的可能性。
一种应力疲劳压水堆燃料组件金属定位栅格

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