에너지원별 주요 특허
| 특허명 | 스웨덴, 스위스) Method of providing bwr fuel pellets comprising determining u-235 enrichment levels determined by a computer-implemented simulation such that crud deposition does not occur under pre-determined boundary conditions | ||
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| 국가 | [스웨덴] [스위스] | 출원인 | Westinghouse Electric Sweden AB(SE), ETH Zurich(CH) |
| 우선권 번호 | - | 우선일 | - |
| 출원번호 | EP 2020-169335 | 출원일 | 2020.04.14 |
| 등록번호 | EP 3896703 B1 | 특허 등록일 | 2025.03.12 |
| 패밀리특허 | WO WO2021/209237 A1, US 2023-0142755 A1, JP 7603079 B2, EP 4235698 A2, EP 3896703 B1, FI 3896703 T3, ES 3022839 T3 | IPC | G21C-003/326 G21C-017/022 G21D-003/00 | 산업구분 | [원자력발전] | 등록일 | 2025.11.27 |
BWR(Boiling Water Reactor)의 임의의 연료 어셈블리 기계적 설계 내에서 연료봉을 따라 어디에서나 냉각수 내의 구성성분의 국소 농도를 예측하여 잠재적으로 상기 연료봉 상에 크러드 침착물을 생성하는 컴퓨터 구현 시뮬레이션 방법. 이 방법은 주어진 정상 상태 또는 과도 경계 조건에 대해 비등수형 원자로(BWR)의 임의의 연료 조립체 기계적 설계 내에서 연료봉을 따라 어디에서나 냉각수 내의 증기 및 액체의 국소 질량 플럭스를 예측하는 서브 채널 접근법에 기초한다. 서브-채널 접근법은 증기상 및 액상에 대한 질량, 운동량 및 에너지 보존 방정식의 해에 기초하며, 액상은 하나 이상의 필드 변수에 의해 표현되고, 구체적으로 3개의 필드에 의해 표현되며, 증기상은 제4 필드로서, 액적, 액체 베이스 필름, 및 교란파로 구성된다. 방법은: - 상기 서브-채널들로의 유입 냉각수 물 흐름과 같은 정상-상태 또는 과도 경계 조건들을 시뮬레이션하는 단계, 냉각수 물 흐름은 미리 결정된 유속 변화를 가질 수 있다. - 파동 속도, 파동 주파수 및 베이스 필름 두께를 포함하여 상기 교란파 및 베이스 필름의 미리 정의된 파라미터를 분석하는 단계, 및 - 연속적인 통과 교란파들 사이의 액체 베이스 필름 두께를 분석하여, 상기 시뮬레이션된 경계 조건들에 기초하여 국부적인 순간 불순물 농도들을 계산하기 위해, 상기 계산은 연료 조립체의 각각의 연료봉에 대해 이루어지며, 여기서, 각각의 연료봉에 대해, 상기 방법은 상기 계산된 국부적인 순간 불순물 농도를 크러드 화합물 침전 한계와 비교하는 단계를 더 포함하고, 상기 농도가 상기 침전 한계보다 높은 시간 동안, 크러드가 발생한 것으로 간주된다. 관련 시뮬레이션 방법에서, 또한 베이스 필름 건조, 클래드 온도 증가, 및 파로부터의 드롭 비말동반이 결정될 수 있다. 특허 원문 발췌
제목 :
Method of providing bwr fuel pellets comprising determining u-235 enrichment levels determined by a computer-implemented simulation such that crud deposition does not occur under pre-determined boundary conditions 독립항 :
A method of providing nuclear fuel pellets for a fuel assembly of a Boiling Water Reactor, BWR, comprising a method of determining 235U enrichment levels of the fuel pellets wherein the enrichment levels are determined in dependence of the result of simulations performed by a computer-implemented simulation method such that crud deposition does not occur under pre-determined boundary conditions, the computer-implemented simulation method being a computer-implemented simulation method of predicting local concentrations of constituents in coolant water anywhere along fuel rods within any fuel assembly mechanical design of a BWR potentially resulting in crud deposits on said fuel rods, the method is based on a sub-channel approach of predicting local mass fluxes of vapour and liquid in coolant water anywhere along fuel rods within any fuel assembly mechanical design of a BWR for given steady-state or transient boundary conditions, the sub-channel approach is based on the solution of mass, momentum and energy conservation equations for the vapour phase and the liquid phase, the liquid phase is represented by more than one field variable, and is specifically represented by three fields, with the vapour phase as a fourth field, consisting of droplets, a liquid base film, and disturbance waves, wherein the method comprises solving individual mass, momentum and energy conservation equations, for said four fields, and solving the necessary closure relations describing the transfer of mass between the said fields, completed by mass conservation equations for constituents dissolved in the liquid phase and transported by each of the said fields individually, and wherein the method comprises: - simulating steady-state or transient boundary conditions, including inlet coolant water flow into said sub-channels, the coolant water flow may have a predetermined flow velocity variation, - analysing predefined parameters of said disturbance waves and base film, including wave velocity, wave frequency and base film thickness, and - analysing liquid base film thickness between consecutive passing disturbance waves, to calculate local instantaneous impurity concentrations based on said simulated boundary conditions, the calculation is made for each fuel rod of the fuel assembly, wherein, for each fuel rod, the method further comprises comparing said calculated local instantaneous impurity concentration to a crud compound precipitation limit, and during the time said concentration is higher than said precipitation limit, crud is considered to have occurred, wherein the method further comprising simulating local concentration of crud constituents when varying enrichment of one or many fuel pellets of one or many fuel rods in order to reduce crud. |
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| 원문 링크 |
https://patents.google.com/patent/EP3896703B1/en?oq=EP+3896703+B1
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