西屋电气开发3D打印的核动力燃料组件隔离栅

时间:2020-11-04 09:56       来源: 3D科学谷
  3D打印一体化结构是一种具有代表性的为增材制造而设计(Design for additive manufacturing,DfAM)的结构。以增材制造的思维去设计时,需要突破以往通过铸造、压铸、机械加工制造所带来的思维限制,这个过程是充满挑战的。
 
  据了解,随着结构一体化在新能源领域应用的切入,能在未来5年内跑赢市场的应用点,将实现由“点”及“面”,从一个角落瞬间“掀起”,“跳跃”起来,塑造变化的大局,而3D打印在实现结构一体化方面有着天然的成本优势,必将随着能在未来5年内跑赢市场的应用点,将实现由“点”及“面”的应用发展获得一条新的上升路线。
 
  有趣的是,西屋电气充分发挥了3D打印实现结构一体化的优势,开发了3D打印的核动力燃料组件隔离栅。
 
西屋电气开发3D打印的核动力燃料组件隔离栅
 
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  更薄、更高效
 
  突破的探索
 
  典型的核动力反应堆包括容纳核反应堆堆芯的反应堆容器,在容器内部,从反应容器径向向内隔开的是一个大体上为圆柱形的芯筒,并且在该筒内是一个成形器和一个挡板系统,该系统允许从圆筒形的筒体过渡到一个圆筒形的筒体。
 
  反应堆堆芯由大量细长的燃料组件组成,每个燃料组件包括多个包含易裂变材料的燃料棒,其反应以产生热量。每个燃料组件的燃料棒由多个栅格保持成有组织的,间隔开的阵列,这些栅格沿着燃料组件的长度轴向间隔开,并附接到燃料组件的多个细长的控制杆导向套管。
 
西屋电气开发3D打印的核动力燃料组件隔离栅
 
  在反应堆运行期间,通常将诸如水之类的冷却剂流体通过多个入口喷嘴泵入反应堆容器中。冷却剂流体向下流经在反应堆容器和堆芯筒之间限定的环形区域,进入在反应堆容器中限定的下气室,然后向上穿过反应堆堆芯的燃料组件。
 
西屋电气开发3D打印的核动力燃料组件隔离栅
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