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龙图腾网获悉华南理工大学申请的专利一种压水堆实心燃料冷却剂丧失事故的分析方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117174208B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311032880.6，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权一种压水堆实心燃料冷却剂丧失事故的分析方法及系统是由刘荣;刘迈;刘胜禹设计研发完成，并于2023-08-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种压水堆实心燃料冷却剂丧失事故的分析方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开一种压水堆实心燃料冷却剂丧失事故的分析方法及系统，包括以下步骤：确定压水堆燃料包壳中包壳材料的强度参数，建立对燃料芯块中包壳的失效判断准则；基于实心燃料的LOCA案例确定冷却剂高度以及流量随时间的变化关系，并拟合为经验函数，建立冷却剂丧失以及再淹没模型，实现随着时间变化，冷却剂从丧失，到补充，再到淹没堆芯的整个过程；基于所述燃料芯块线功率以及燃料芯块、包壳及燃料芯块与包壳之间间隙的物理性质、冷却剂丧失以及再淹没模型，计算各个时刻燃料芯块与包壳的温度分布及包壳的应力和应变情况；基于所述燃料芯块中包壳的应力和应变，结合所述燃料芯块中包壳的失效判断准则，分析燃料芯块的包壳失效情况。

本发明授权一种压水堆实心燃料冷却剂丧失事故的分析方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种压水堆实心燃料冷却剂丧失事故的分析方法，其特征在于，包括以下步骤： 1确定所述压水堆燃料棒中包壳材料的强度参数，建立对燃料棒中包壳的失效判断准则；对燃料棒中包壳的失效判断准则，包括超应力准则和塑性失稳准则； 对于超应力准则，假设包壳在达到极限爆破应力时失效： 其中a和b是在不同相之间插值得到的常数；仅为α相时，a的值为830MPa，b的值为1×10-3K-1；为50％α50％β相时，a的值为3000MPa，b的值为3×10-3K-1；仅为β相时，a的值为2300MPa，b的值为3×10-3K-1； 包壳中的当前氧气质量分数通过氧化模型进行评估： 其中η是包壳中氧的质量分数,η0是制造时的氧分数；rcl,o和rcl,i为包壳外半径和包壳内半径，ρZy为包壳密度，g为氧质量，rmet,o＝rcl,o-SRpb，其中S为氧化层厚度，Rpb＝1.56； 2基于实心燃料的LOCA案例确定冷却剂高度以及流量随时间的变化关系，并拟合为经验函数，建立冷却剂丧失以及再淹没模型，实现随着时间变化，冷却剂从丧失，到补充，再到淹没堆芯的整个过程； 在CAMPUS程序的蠕变模块中加入LOCA工况下的锆合金高温热蠕变的计算： 在LOCA工况下，燃料棒内部压力和包壳温度会非常高，这会导致较大的蠕变变形，最终导致包壳失效，其形式为Norton幂方程： 其中，是高温下的有效热蠕变速率，A是以MPa-ns-1为单位的强度系数，Q是蠕变变形的活化能，σeff是包壳的有效应力，n是应力指数，T表示燃料芯块或包壳的温度：R表示通用气体常数； 采用两种不同的方法在混合α+β相中进行插值： 1仅为α相时，为任意值，A的值取8737MPa-ns-1，Q的值取3.21×105+24.69×T-9332.15J·mol-1，N的值取5.89； 2为50％α50％β相时，考虑和的情况： a.于A的值取0.24MPa-ns-1，Q的值取102366J·mol-1，N的值取2.33； b.对于在纯α和纯β相的值之间进行lnA、n和Q的线性插值； 3仅为β相时，为任意值，A的值取7.9MPa-ns-1，Q的值取141919J·mol-1，N的值取3.78； 3基于燃料芯块线功率以及燃料芯块、包壳及燃料芯块与包壳之间间隙的物理性质，冷却剂丧失以及再淹没模型计算各个时刻燃料芯块与包壳的温度分布及包壳的应力和应变情况； 4基于所述燃料棒中包壳的应力和应变，结合所述燃料棒中包壳的失效判断准则，分析燃料棒的包壳失效情况。

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