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俄产供集团介绍核燃料技术创新成果 预览
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作者 伍浩松 戴定 《国外核新闻》 2019年第5期19-20,共2页
【世界核新闻网站2019年4月30日报道】2019年4月16日,在于索契举行的第11届俄罗斯国际核工业展览会召开期间,俄罗斯核燃料产供集团(TVEL)主管科技和质量的高级副总裁康斯坦丁·韦尔加佐夫在接受媒体采访时介绍了燃料技术创新情况。
关键词 反应堆 MIR 钠冷快堆 换料周期 燃料 燃料组件 燃料芯块 燃料 雅尔斯
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反应堆Ⅱ类瞬态工况燃料棒包壳应变分析研究 预览
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作者 王璐 庞华 +4 位作者 青涛 张坤 唐昌兵 苗一非 殷明阳 《应用科技》 CAS 2019年第5期76-79,共4页
在新燃料设计中,为更好保证燃料棒完整性,以田湾核电站5、6号机组长燃料循环堆芯燃料管理为背景,采用自主研发的燃料性能分析程序FUPAC,模拟稳态及Ⅱ类瞬态条件下芯块-包壳的力学行为,并针对所需考虑的关键参数及模型进行研究,得到反应... 在新燃料设计中,为更好保证燃料棒完整性,以田湾核电站5、6号机组长燃料循环堆芯燃料管理为背景,采用自主研发的燃料性能分析程序FUPAC,模拟稳态及Ⅱ类瞬态条件下芯块-包壳的力学行为,并针对所需考虑的关键参数及模型进行研究,得到反应堆Ⅱ类瞬态下包壳应变的分析方法和理论模型。 展开更多
关键词 包壳应变 燃料循环堆芯 关键参数 瞬态 设计准则 力学行为 燃料 燃料管理
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燃料棒性能分析程序KMC-fuel的力学模块开发
3
作者 齐飞鹏 杨广亮 陈红丽 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期499-506,753共9页
KMC-fuel是针对液态金属冷却快堆棒状燃料元件开发的性能分析程序,具有综合评估燃料棒在服役期间的热、力、辐照性能的功能。本文围绕该程序的力学分析模块展开详细论述。KMC-fuel的力学分析模块采用基于应力的数值算法求解了结构的力... KMC-fuel是针对液态金属冷却快堆棒状燃料元件开发的性能分析程序,具有综合评估燃料棒在服役期间的热、力、辐照性能的功能。本文围绕该程序的力学分析模块展开详细论述。KMC-fuel的力学分析模块采用基于应力的数值算法求解了结构的力学方程组。采用横观各向同性假设模拟了芯块开裂现象,引入重定位模型模拟开裂碎片对间隙的吸收,在滑移接触条件下得到了分析芯块-包壳机械相互作用的显示迭代算法,分析中考虑了燃料棒热膨胀、密实化、肿胀、蠕变等材料行为。经过与理论及实验数据对比,结果显示KMC-fuel的力学分析模块能够准确预测燃料棒的应力应变场分布,表明该力学分析模块可用于燃料棒性能分析。 展开更多
关键词 燃料 性能/行为分析 力学分析 PCMI 程序开发
AP1000燃料组件锆屑产生原因及处理措施探讨 预览
4
作者 温国义 韩超 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期315-320,共6页
根据AP1000燃料组件结构特点,分析认为燃料组件中锆屑(锆细丝及锆屑积瘤)产生的原因是燃料棒在拉棒过程中,燃料棒与格架中的格架弹簧、刚凸相互挤压刮擦燃料棒产生的。锆细丝或锆屑积瘤如果在燃料组件入堆前无法清除干净,这些锆细丝或... 根据AP1000燃料组件结构特点,分析认为燃料组件中锆屑(锆细丝及锆屑积瘤)产生的原因是燃料棒在拉棒过程中,燃料棒与格架中的格架弹簧、刚凸相互挤压刮擦燃料棒产生的。锆细丝或锆屑积瘤如果在燃料组件入堆前无法清除干净,这些锆细丝或锆屑积瘤存留在燃料组件上,燃料组件在堆内运行过程中,由于冷却剂的高速横流使燃料棒过分振动可能造成锆屑磨蚀燃料棒,导致燃料棒破损。针对燃料棒拉棒产生的锆屑,调研了国内外减少拉棒过程中锆屑的产生和处理措施,提出了解决方案建议。 展开更多
关键词 燃料 格架弹簧 刚凸 锆屑
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碳化硅复合材料包壳燃料棒在LOCA事故中的特性研究
5
作者 尚新渊 张爱民 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期62-66,共5页
碳化硅复合材料具有热膨胀系数低、中子吸收截面低、抵抗热冲击、高温下耐腐蚀、强度高等特点,是反应堆耐事故燃料的候选材料之一。为分析碳化硅复合材料包壳燃料棒在失水事故下的综合性能,利用公开文献实验数据,拟合碳化硅复合材料物... 碳化硅复合材料具有热膨胀系数低、中子吸收截面低、抵抗热冲击、高温下耐腐蚀、强度高等特点,是反应堆耐事故燃料的候选材料之一。为分析碳化硅复合材料包壳燃料棒在失水事故下的综合性能,利用公开文献实验数据,拟合碳化硅复合材料物性公式,用FRAPTRAN对比分析与Zr4包壳燃料棒在同种工况下的性能差异。本文整理的公式和使用的方法可初步用于分析碳化硅复合材料燃料棒的综合性能。计算结果表明:在失水事故中,碳化硅复合材料的燃料棒失效时间长,平均温度低,可有效延缓事故进程。 展开更多
关键词 燃料 碳化硅复合材料 包壳 失水事故
燃料棒性能分析软件FRIPAC评估 预览
6
作者 张斌 汪洋 +1 位作者 韦俊 邓勇军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期869-875,共7页
为有效预测燃料棒堆内辐照行为,需将很多复杂物理现象的形成机理与实验观测相结合,建立合理的计算模型。中广核研究院有限公司开发的燃料棒综合性能分析软件FRIPAC考虑了运行过程中物理、化学、材料、热力学、辐照等综合效应对燃料棒性... 为有效预测燃料棒堆内辐照行为,需将很多复杂物理现象的形成机理与实验观测相结合,建立合理的计算模型。中广核研究院有限公司开发的燃料棒综合性能分析软件FRIPAC考虑了运行过程中物理、化学、材料、热力学、辐照等综合效应对燃料棒性能的影响,可对堆内燃料棒行为进行合理预测。本文介绍了FRIPAC软件的物理模型,通过与实验数据的对比对软件进行了评估。结果显示,FRIPAC能准确预测芯块中心温度和裂变气体释放,验证了FRIPAC模型的正确性。后续将继续开展气腔体积、包壳腐蚀等模型的评估,并基于评估结果不断优化软件模型。 展开更多
关键词 FRIPAC 燃料 模型 评估
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格架松弛对燃料棒湍流激励及微振磨损的影响研究 预览
7
作者 齐欢欢 冯志鹏 +2 位作者 姜乃斌 黄茜 黄旋 《原子能科学技术》 CSCD 北大核心 2018年第10期1810-1816,共7页
假设所有支承有效,基于燃料棒模态分析的结果,根据压水堆燃料棒的流场分布特征,采用功率谱密度表征湍流激励,结合相关功率谱密度试验参数,求解了各阶模态的振动位移均方值,基于ARCHARD磨损公式计算了燃料棒刚凸位置的磨损深度。... 假设所有支承有效,基于燃料棒模态分析的结果,根据压水堆燃料棒的流场分布特征,采用功率谱密度表征湍流激励,结合相关功率谱密度试验参数,求解了各阶模态的振动位移均方值,基于ARCHARD磨损公式计算了燃料棒刚凸位置的磨损深度。由于制造工艺、运输、辐照的影响,格架对燃料棒的夹持作用可能松弛。依次假设格架单个刚凸及弹簧松弛,研究了松弛对燃料棒模态、流致振动以及磨损的影响。结果表明:格架弹簧的松弛对固有频率的影响可忽略;原振幅较大的位置附近刚凸松弛对固有频率影响明显;堆芯入口及出口的横向流速较大,燃料棒底部和顶部的湍流激励振幅较大,这些位置的刚凸支承松弛使湍流激励振幅明显增大,中间位置的刚凸支承松弛对振幅影响较小;刚凸支承松弛对磨损深度的影响与对湍流激励最大振幅的影响趋势基本一致。磨损除了与湍流激励振幅相关,还与固有频率相关,顶部振型和频率乘积的影响大于底部格架位置,顶部格架刚凸松弛对磨损影响最大。 展开更多
关键词 燃料 刚凸 格架松弛 流致振动 微振磨损
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压水堆燃料棒湍流激励流致振动响应计算方法研究 预览
8
作者 齐欢欢 姜乃斌 +2 位作者 黄旋 冯志鹏 吴万军 《机械工程师》 2018年第9期148-151,共4页
当湍流流过燃料棒表面时,湍流速度分量产生表面随机压力脉动。采用随机振动响应的模态分析技术,得出圆柱体横向振动位移的均方值一般表达形式。根据压水堆燃料棒的结构和流场分布特征,将作用在燃料棒上的流体力等效为脉动随机载荷,引入... 当湍流流过燃料棒表面时,湍流速度分量产生表面随机压力脉动。采用随机振动响应的模态分析技术,得出圆柱体横向振动位移的均方值一般表达形式。根据压水堆燃料棒的结构和流场分布特征,将作用在燃料棒上的流体力等效为脉动随机载荷,引入湍流功率谱密度函数,结合相关功率谱密度试验参数,推导每阶模态的振动位移均方值。分别讨论轴向和横向流引起的各阶模态的振动幅值,并给出各阶模态的对数衰减阻尼,轴向和横向流引起的振动幅值采用线性组合方法,对各阶模态的采用10%的模态组合方法得到所有模态的燃料棒振动幅值,给出了完整的燃料棒轴向和横向湍流激励振动总幅值的通用计算方法和分析流程。 展开更多
关键词 燃料 流致振动 湍流激励 振动幅值
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格架夹持失效对燃料棒流弹稳定性及漩涡脱落影响的数值研究
9
作者 齐欢欢 冯志鹏 +4 位作者 姜乃斌 黄茜 吴万军 黄旋 江小州 《核动力工程》 CSCD 北大核心 2018年第4期182-186,共5页
流弹稳定性和漩涡脱落是流致振动分析的两个重要机理。由于制造工艺、运输、辐照影响,格架对燃料棒的夹持作用可能失效。以I、II型燃料组件为例,研究了夹持失效对燃料棒固有频率和振型、流弹稳定性以及漩涡脱落的影响。结果表明:刚凸... 流弹稳定性和漩涡脱落是流致振动分析的两个重要机理。由于制造工艺、运输、辐照影响,格架对燃料棒的夹持作用可能失效。以I、II型燃料组件为例,研究了夹持失效对燃料棒固有频率和振型、流弹稳定性以及漩涡脱落的影响。结果表明:刚凸支承失效对固有频率的影响与振型有直接关系,原振幅较大的位置附近刚凸支承失效对固有频率的影响明显。刚凸支承失效对两种型号燃料棒固有频率的影响类似。对于I型组件,燃料棒顶部和底部的流速较大,大小相当,顶部和底部格架的刚凸支承失效对流弹稳定性及漩涡脱落比值有较大影响。对于II型组件,顶部格架刚凸支承失效对流弹稳定性及漩涡脱落比值的影响明显。 展开更多
关键词 燃料 夹持失效 流弹稳定性 漩涡脱落
AFA 3G破损燃料棒的超声检测 预览
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作者 甘文军 蔡家藩 +1 位作者 周礼峰 朱性利 《无损检测》 2018年第3期29-33,共5页
针对Lamb波在内壁介质为湿沙的燃料棒包壳的传播过程中,能量会部分泄漏到包壳内湿沙中的问题,通过对比燃料棒破损前后超声A扫回波信号和B扫成像的变化规律,确定了燃料组件超声检测方式和数据分析方法;实现了组件中破损燃料棒的精确定位。
关键词 LAMB波 燃料 破损 超声检测
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燃料棒X光透照高精度转角设备研制
11
作者 杨通高 黄帆 赵金 《自动化与仪器仪表》 2018年第2期33-36,共4页
燃料棒环焊缝通过电子束或TIG焊接后,采用X射线透照技术,每120°透照一次,共透照三次,综合三次结果评定环焊缝质量。原有设备一次转角精度为5°,转角精度不高,而理论上转角精度越高越有利于提高缺陷检出能力。为了实现高精度的... 燃料棒环焊缝通过电子束或TIG焊接后,采用X射线透照技术,每120°透照一次,共透照三次,综合三次结果评定环焊缝质量。原有设备一次转角精度为5°,转角精度不高,而理论上转角精度越高越有利于提高缺陷检出能力。为了实现高精度的转角,采用仿生学模仿人手转动燃料棒的动作设计了整套设备,包括夹持机构、转动机构和驱动控制系统以及相关辅助件等,夹持机构采用平行气爪和夹块的组合,达到夹持力≥75N,转动机构采用伺服电机搭载减速机和编码盘,实现了输出扭矩≥0.3N·m,转角精度优于1°,相较原有的5°,提高了转角精度,同时减少了燃料棒表面划痕的产生。研制出的设备各项结果均优于设计指标,已正式用于生产。通过研究还发现:转角设备精度优于1°,更有利于检测出更细小的面积性缺陷;转角设备参数应满足平行气爪夹持力≥75N,伺服电机输出扭矩≥0.3N·m,编码盘精度优于0.024°。 展开更多
关键词 X光 燃料 转角
核电站燃料棒涡流检查技术研究 预览
12
作者 肖镇官 袁骊 +1 位作者 廖述圣 崔洪岩 《电工技术》 2018年第9期129-130,共2页
针对现有检测技术只能确认核电厂燃料组件中某根燃料棒出现了泄漏,而无法定位燃料棒泄漏位置情况,提出燃料棒涡流检查技术。该技术采用涡流组合探头方式实施检查,能精确检测出缺陷的位置及大小。
关键词 燃料 弹性双BOBBIN探头 柔性阵列探头
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压水堆燃料棒热力计算与(火用)分析 预览
13
作者 张钧波 张功伟 张敏 《江苏大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第3期273-278,共6页
为了研究燃料棒核能转化为热能过程中的(火用)损,采用压水堆燃料棒稳态传热偏微分方程和热力学第一、第二定律,创新性地将(火用)分析方法与燃料棒温度场数值计算相结合,编制数值计算程序对燃料棒及传热通道进行模拟计算,并分析了核能转... 为了研究燃料棒核能转化为热能过程中的(火用)损,采用压水堆燃料棒稳态传热偏微分方程和热力学第一、第二定律,创新性地将(火用)分析方法与燃料棒温度场数值计算相结合,编制数值计算程序对燃料棒及传热通道进行模拟计算,并分析了核能转换为热能以及与冷却剂换热过程中温度分布、(火用)损的分布和能量的利用效率.结果表明:燃料棒(火用)损沿轴向先增大后减小,沿径向不断变大,在燃料芯块边缘处达到最大,(火用)损系数约为0.207;而对流换热过程中(火用)损主要与传热温差有关,(火用)损沿热通道先增大后减小,该过程累积(火用)损系数约为0.304. 展开更多
关键词 压水堆 燃料 温度场 数值计算 (火用)分析 (火用)损
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一种用于核工业的氦质谱检漏装置控制系统
14
作者 孟丽红 舒立杰 +2 位作者 魏智才 王辉 刘双林 《真空科学与技术学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期930-937,共8页
氦质谱检漏装置主要用于生产线上核燃料组件制造过程中燃料棒的检漏测试。该装置的控制系统采用ABB公司的AC500系列PLC,监控系统采用杰控Fame View组态软件,实现了燃料棒氦质谱自动检漏测试。在测试过程中,解决了节拍控制、可靠性控制... 氦质谱检漏装置主要用于生产线上核燃料组件制造过程中燃料棒的检漏测试。该装置的控制系统采用ABB公司的AC500系列PLC,监控系统采用杰控Fame View组态软件,实现了燃料棒氦质谱自动检漏测试。在测试过程中,解决了节拍控制、可靠性控制、检漏控制、扫描控制等关键技术问题。实际应用表明,该系统安全可靠,能确保有效和有序地组织批量生产,降低工作人员的劳动强度,取得了较好的经济和社会效益。 展开更多
关键词 燃料 氦质谱 节拍控制 伺服控制 真空检漏 条码扫描 控制系统 过程监控 组态软件
乏燃料组件燃料棒更换装置抓爪结构的数值分析和试验研究 预览
15
作者 侯硕 刘青松 +3 位作者 余冰 韩克平 李文龙 彭祥阳 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期477-481,共5页
燃料组件是核电站核反应堆的关键设备之一,涉及燃料组件的维修特别是乏燃料组件破损棒更换维修属于高风险作业。本文主要针对乏燃料组件燃料棒更换装置的核心零件燃料棒抓爪的结构进行研究,通过结构力学分析得到抓爪较优壁厚数值,然后... 燃料组件是核电站核反应堆的关键设备之一,涉及燃料组件的维修特别是乏燃料组件破损棒更换维修属于高风险作业。本文主要针对乏燃料组件燃料棒更换装置的核心零件燃料棒抓爪的结构进行研究,通过结构力学分析得到抓爪较优壁厚数值,然后通过有限元计算抓爪的强度固化结构参数,最终进行抓爪试制,并通过抓爪试验台模拟抓爪的实际工况对抓爪进行性能测定,确保抓爪满足使用要求。 展开更多
关键词 燃料组件 燃料 抓爪 数值分析 试验
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乏燃料溶解器燃料棒随机分布建模方法
16
作者 李航 周琦 朱庆福 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期29-31,共3页
利用Matlab商用数学软件对乏燃料溶解器中剪切后的燃料段随机分布建立模型,使用蒙特卡罗粒子输运程序MCNP和MONK9a对模型进行验证,并针对不同成分及长度的燃料段进行临界计算,分析随机分布模型的稳定性。
关键词 燃料溶解器 燃料 随机分布 建模方法
激光测径技术在核反应堆燃料棒辐照后检验中的应用研究 预览 被引量:1
17
作者 附程 汤琪 《科技资讯》 2017年第13期210-212,214共4页
直径测量是燃料棒辐照后检验的一项重要项目,使用激光测径技术可以实现设备与燃料棒非接触测量的目的。针对燃料棒会对设备电子器件造成辐照损伤的问题,激光测径仪经过屏蔽改造后被放置于热室用于反应堆燃料棒直径的测量。经过标准直径... 直径测量是燃料棒辐照后检验的一项重要项目,使用激光测径技术可以实现设备与燃料棒非接触测量的目的。针对燃料棒会对设备电子器件造成辐照损伤的问题,激光测径仪经过屏蔽改造后被放置于热室用于反应堆燃料棒直径的测量。经过标准直径棒进行校验,系统测量精度为±3μm,满足检验的要求。 展开更多
关键词 燃料 辐照后检验 激光测径
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含掉块缺陷燃料棒的热力性能模拟研究
18
作者 唐昌兵 陈平 +3 位作者 周毅 陈亮 李伟 王璐 《核动力工程》 CSCD 北大核心 2017年第6期36-41,共6页
燃料棒制造过程中会不可避免地产生芯块掉块(MPS)缺陷,该缺陷有可能导致运行过程中燃料包壳局部应力超过受力限值,产生包壳失效。本研究借助ABAQUS软件,通过编写相应的用户自定义子程序,将燃料棒相关的辐照效应、热效应、间隙热... 燃料棒制造过程中会不可避免地产生芯块掉块(MPS)缺陷,该缺陷有可能导致运行过程中燃料包壳局部应力超过受力限值,产生包壳失效。本研究借助ABAQUS软件,通过编写相应的用户自定义子程序,将燃料棒相关的辐照效应、热效应、间隙热传导模型等引人数值模拟计算,完成了对具有MPS缺陷燃料棒热力性能的分析。对比具有不同MPS缺陷尺寸燃料棒的热力学性能模拟结果,完成MPS缺陷尺寸对燃料棒热力性能的敏感性分析。模拟结果表明,MPS缺陷会造成燃料棒中心温度升高,并且在包壳内外表面上出现拉压应力交替的现象;MPS缺陷尺寸越大,该影响越显著。较大的掉块尺寸会对反应堆运行过程中燃料棒的结构完整性造成威胁,应引起注意。 展开更多
关键词 燃料 MPS缺陷 热力性能 数值模拟
TVS-2M燃料棒制造参数对堆内性能影响的不确定性研究
19
作者 江小川 宋子凡 +1 位作者 贺楷 杨妮蓉 《核动力工程》 CSCD 北大核心 2017年第4期134-138,共5页
田湾核电站3、4号机组计划从首炉堆芯开始使用TVS-2M燃料。为了对前8个燃料循环中燃料棒稳态性能进行验证,根据保守性燃料制造参数进行选择,利用START-3程序开展了5个设计准则上的燃料棒性能校验工作。但是,上述传统方法的保守性并未得... 田湾核电站3、4号机组计划从首炉堆芯开始使用TVS-2M燃料。为了对前8个燃料循环中燃料棒稳态性能进行验证,根据保守性燃料制造参数进行选择,利用START-3程序开展了5个设计准则上的燃料棒性能校验工作。但是,上述传统方法的保守性并未得到验证,而且也无法开展燃料制造参数的敏感性研究。为此,将DAKOTA与START-3程序耦合,利用统计类的GRS方法,对田湾核电站3、4号机组中的TVS-2M燃料棒稳态性能的不确定性开展计算分析。结果表明:传统方法在燃料温度与包壳应力方面过于保守,而在包壳的轴向和径向应变方面则保守性不足;在燃料制造参数的敏感性方面,包壳内径和芯块外径的敏感度价值普遍较高;此外,燃料密度对燃料温度和燃料棒内压有较大影响。 展开更多
关键词 GRS法 不确定性 制造参数 稳态性能 燃料 TVS-2M
燃料棒辐照-热-力耦合行为的精细化数值模拟研究
20
作者 唐昌兵 焦拥军 +2 位作者 陈平 李垣明 周毅 《核动力工程》 CSCD 北大核心 2017年第6期180-184,共5页
在反应堆运行过程中燃料棒具有复杂的堆内行为,准确可靠的堆内燃料行为预测对于反应堆安全计算、燃料设计需求及燃料性能评估都是所必须的。本研究考虑了UO2芯块与锆合金包壳的相关热效应与辐照效应,并考虑间隙气体热传导、辐射换热... 在反应堆运行过程中燃料棒具有复杂的堆内行为,准确可靠的堆内燃料行为预测对于反应堆安全计算、燃料设计需求及燃料性能评估都是所必须的。本研究考虑了UO2芯块与锆合金包壳的相关热效应与辐照效应,并考虑间隙气体热传导、辐射换热、接触热传导的影响;分别编制用户自定义子程序,将燃料棒材料的辐照效应、热效应以及间隙换热等引入商用有限元分析软件ABAQUS,建立了燃料棒辐照-热-力耦合行为的精细化数值模拟方法。 展开更多
关键词 燃料 辐照-热-力耦合 数值模拟
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