热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

俄罗斯圣彼得堡理工大学研发改进型混合格栅 推动小型模块化核反应堆发展

2025-11-18 09:35     来源:俄罗斯圣彼得堡理工大学     小堆 SMR 压水反应堆 3D打印

圣彼得堡彼得大帝理工大学的工程师们正积极投身于小型模块化核反应堆(SMR)改进型混合格栅的研发工作。此反应堆专为增材制造设计,研发成果在全球尚属首例。该研究获联邦“2030优先计划”支持,未来采用优化混合格栅的SMR,能让俄罗斯偏远地区以更低成本获取电力。

圣彼得堡理工大学研发改进型混合格栅 推动小型模块化核反应堆发展

小型模块化核反应堆以常见的压水反应堆(VVER)为基础,其工作原理是加压热水与蜂窝结构燃料组件接触。混合格栅作为组件关键部件,旨在增强冷却剂混合、减少热流不均。但燃料元件表面易形成气泡,导致沸腾区和过热,所以改进混合格栅既要增强传热,又要消除沸腾区。圣彼得堡理工大学团队独特之处在于,直接利用3D打印技术设计新产品并投入生产,增材制造能制造复杂内部几何结构零件,优化后改善流体动力学和散热性能,使发电成本降低5%。

“小型模块化核反应堆研发是长期项目,国家积极支持。俄罗斯正实施‘新型核能和能源技术’国家项目,旨在确保核能领域自主权并研发小型模块化反应堆。”圣彼得堡理工大学“数字工程”高级工程学院计算机工程中心副主任尼古拉·叶菲莫夫 - 索伊尼评论道。该团队还利用CML - Bench®数字平台设计混合网格,此平台数字和设计解决方案超37.5万个,含核工业方案。使用数字孪生技术可降低产品开发和生产成本,减少全尺寸测试次数。项目预计持续三年,目前科学家正开发数字化设计方法,改进混合网格设计以提升性能。


推荐阅读

美国在关岛启动潜艇零部件3D打印"硅村"建设计划

关岛举行首个先进制造中心奠基仪式,该中心将强化美国在太平洋地区的防御能力并推动岛屿经济多元化。由非营利组织ASTRO America实施的"关岛先进材料与制造加速器"(GAMMA)项目,旨在为美国海军潜艇及亚洲各地商业领域生产高科技零部件。ASTRO America总裁尼尔·奥林杰表示,预计明年年底前即可在岛上实现潜艇零部件的3D打印生产。这座约740平方米的新型制造中心将配备准时化生产设备,以缩短军民用户供应链周期。奥林杰强调,本地化生产将彻底... 2025-11-10

产学研深度融合,威斯康星大学麦迪逊分校牵头推进核聚变包层技术开发

10月7日,美国威斯康星大学麦迪逊分校(UW-Madison)发布消息,正联合学界、国家实验室和产业界顶尖力量,围绕长期制约聚变商用的包层技术展开系统性攻关,推动美国能源部的基础科学研究和不断发展的聚变产业深度连接,进一步为众多聚变初创公司扫清核心工程技术障碍。一、核聚变包层:未来聚变堆的核心组件对于公众而言,聚变能源的魅力在于其终极能源的潜力:燃料来源近乎无限、无温室气体排放、本质安全。然而,对于工程师而言,将一个持续运行的小太... 2025-10-09

阿贡国家实验室研究揭示3D打印钢材在核应用中的潜力与差异

近期,阿贡国家实验室的两项研究深入探讨了增材制造(3D打印)钢材与传统锻造钢材在成分与性能上的一致性,为3D打印钢材在核工业的应用提供了重要参考。研究聚焦于316H不锈钢和709合金两种材料,通过X射线衍射和电子显微镜等先进技术,揭示了3D打印钢材的微观结构特征及其对热处理的独特反应。3D打印技术,尤其是激光粉末床熔合(LPBF)工艺,为复杂不锈钢零件的生产提供了高效且设计灵活的新途径。然而,该工艺可能在钢材微观结构中引入缺陷,影响其性... 2025-09-25

英国原子能管理局启用两台3D打印机助力核聚变组件制造

英国原子能管理局(UKAEA)已在其最近开放的中央支持设施(CSF)启用两台增材制造(或3D打印)机器,采用互补方法制造未来聚变机器组件。核聚变在未来全球低碳能源发展中作用关键,但未来核聚变电站组件需在极端温度、高中子负载和强磁场等复杂且具挑战性的条件下运行,这要求其具备复杂的材料组合和精密的工程设计。增材制造适合小批量生产设计复杂的材料,未来每台核聚变机将高度个性化,需定制组件,因此UKAEA相信3D打印技术在未来核聚变领域将发... 2025-07-25

美国橡树岭实验室3D打印核部件测试成功

美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)在核部件创新领域取得新进展,于高通量同位素反应堆(HFIR)上成功测试了两个3D打印不锈钢实验舱。ORNL研究人员在其实验室的制造示范设施中使用激光粉末床系统,3D打印了用于辐照实验的316H不锈钢胶囊。该胶囊为实验提供了压力和密封屏障,这是一项至关重要的安全措施。图片来源:ORNL,美国能源部此次测试的3D打印胶囊由ORNL研究人员在其制造示范设施(MDF)中,使用激光粉末床系统以316H不锈钢为材料制成。该钢... 2025-07-21

阅读排行榜