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大破口失水事故工况下碳化硅惰性氧化模型研究

论文摘要

与传统Zr包壳相比,SiC复合包壳具有更好的辐照稳定性、高温机械性能和抗氧化能力,可有效缓解事故进程,增加事故应对时间。在大破口失水事故工况下,SiC复合包壳会与低压高温水蒸气发生惰性氧化反应而持续损耗。SiC材料的惰性氧化反应分为两个过程:SiC抛物线型氧化过程和SiC表面氧化产生的SiO2的线性挥发过程。本文应用修正的Deal-Grove模型和传热/传质类比法研究SiC的抛物线型氧化速率和SiO2的线性挥发速率,并基于纯水蒸气环境下SiC氧化实验数据和SiO2线性挥发实验数据,获得了SiC抛物线型氧化速率常数模型和SiO2线性挥发速率常数模型。理论模型分析结果显示,在大破口失水事故后低压高温纯水蒸气氧化条件下,SiC材料的氧化速率常数较Zr合金低约2～3个数量级,导致SiC材料的损耗速率远低于传统Zr包壳的损耗速率。

论文目录

  • 1 SiC在水蒸气中的惰性氧化过程
  • 2 抛物线型氧化速率常数Kp计算模型
  •   2.1 Kp理论模型
  •     1) SiO2膜线性增长阶段
  •     2) SiO2膜抛物线型增长阶段
  •   2.2 Kp模型实验数据拟合
  • 3 线性挥发速率常数Kl计算模型
  •   3.1 Kl理论模型
  •   3.2 Kl模型实验数据拟合
  •   3.3 SiC复合包壳最外层SiC损耗厚度计算
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 钱立波,余红星,孙玉发,陈伟,申亚欧

    关键词: 大破口失水事故,碳化硅,惰性氧化

    来源: 原子能科学技术 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 安全科学与灾害防治,核科学技术

    单位: 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

    基金: 国家自然科学基金资助项目(11705189)

    分类号: TL364.4

    页码: 1280-1287

    总页数: 8

    文件大小: 477K

    下载量: 72

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/53b1b862f02cba7ad7f5f4b9.html