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[硕士论文] 刘泽康
核能与核技术工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:核燃料后处理一直以来都是核燃料循环中十分重要的一个环节。目前普雷克斯(PUREX)流程是国际上主流的后处理工艺流程,自从上个世纪五十年代投入工业应用以来,如何选择理想的工艺条件和如何优化工艺参数一直是一个研究热点。随着计算机模拟技术的进步,普雷克斯流程模拟仿真已经在后处理领域中发挥越来越重要的作用。一套准确可靠的模拟仿真软件可以帮助研发人员高效、安全、低成本地设计和优化流程的工艺。
  本文在对普雷克斯流程仿真模型研究成果广泛调研的基础上,建立并优化了铀、钚、硝酸、亚硝酸、锆、钌的分配比模型,对铀、钚、硝酸的改进模型进行了验证,与实验值的平均偏差分别为6.22%、6.43%和2.85%。根据普雷克斯流程设计经验建立了混合澄清槽萃取模型,在模型中引入了级效率概念,使用不动点迭代法建立了稳态萃取模型的求解算法,并借助MATLAB计算平台开发了计算程序。并在模块化的理念下编写程序,保证了其可维护性与可拓展性。
  最后参考国内外发表的普雷克斯流程台架实验数据,使用开发的计算程序进行计算,通过对计算结果与实验数据的分析比对,三组拟合优度值为98%,94%和71%。模拟结果总体可靠,并对拟合优度较低的实验组进行了分析,归纳了偏差形成的原因。
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