克服燃料棒磨蚀的场力排斥燃料棒定位结构和燃料组件的制作方法

技术特征：
1.一种克服燃料棒磨蚀的场力排斥燃料棒定位结构，其特征在于，包壳燃料棒横向定位装置和燃料棒轴向定位装置；所述燃料棒横向定位装置通过定位格架条带与燃料棒的场力排斥实现燃料棒的横向定位；所述燃料棒轴向定位装置通过将燃料棒底部限位在管座上实现燃料棒轴向定位。2.根据权利要求1所述的一种克服燃料棒磨蚀的场力排斥燃料棒定位结构，其特征在于，所述燃料棒横向定位装置包括定位格架场力材料层(33)和包壳场力材料层(34)；其中，所述定位格架场力材料层(33)设置在靠近燃料棒的条带(32)一侧表面上，所述包壳场力材料层(34)设置在燃料棒包壳(31)外表面上且与所述定位格架场力材料层(33)相对应；通过调整所述定位格架场力材料层(33)和所述包壳场力材料层(34)的磁极使其产生相互排斥力，实现燃料棒的自定心从而实现燃料棒的横向定位。3.根据权利要求2所述的一种克服燃料棒磨蚀的场力排斥燃料棒定位结构，其特征在于，所述定位格架场力材料层(33)和所述包壳场力材料层(34)采用永磁性材料。4.根据权利要求1所述的一种克服燃料棒磨蚀的场力排斥燃料棒定位结构，其特征在于，所述燃料棒轴向定位装置包括可变形燃料棒端塞和可供端塞穿过的下管座；燃料棒通过底部的可变形燃料棒端塞变形限位在下管座中实现燃料棒轴向定位。5.根据权利要求1所述的一种克服燃料棒磨蚀的场力排斥燃料棒定位结构，其特征在于，所述燃料棒轴向定位装置包括下管座、下管座场力材料层和包壳场力材料层；所述下管座场力材料层设置在下管座内孔壁上，所述包壳场力材料层设置在燃料棒包壳外表面且与所述下管座场力材料层相对应；通过调整所述包壳场力材料层和下管座场力材料层的磁极使其产品相互吸引力，使燃料棒限位在所述下管座中从而实现轴向定位。6.根据权利要求5所述的一种克服燃料棒磨蚀的场力排斥燃料棒定位结构，其特征在于，所述下管座场力材料层和所述包壳场力材料层采用永磁性材料。7.一种燃料组件，包括定位格架和燃料棒，其特征在于，所述燃料棒采用如权利要求1
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6任一项所述的定位结构实现横向和轴向定位。8.根据权利要求7所述的燃料组件，其特征在于，该燃料组件中的燃料棒排列成自定心结构，通过在燃料棒包壳表面上设置场力材料层，通过调节自定心结构中各燃料棒表面设置的场力材料层的磁极使其产生相互排斥力从而实现横向定位，以减少定位格架数量。9.一种核反应堆，其特征在于，该核反应堆采用如权利要求7
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8任一项所述的燃料组件。

技术总结
本发明公开了一种克服燃料棒磨蚀的场力排斥燃料棒定位结构和燃料组件，本发明的定位结构包括燃料棒横向定位装置和燃料棒轴向定位装置；所述燃料棒横向定位装置通过定位格架条带与燃料棒的场力排斥实现燃料棒的横向定位；所述燃料棒轴向定位装置通过将燃料棒底部限位在管座上实现燃料棒轴向定位。本发明通过消除定位格架与燃料棒的直接接触，从原理上消除了燃料棒磨蚀(统计振动磨蚀和异物磨蚀约占燃料棒失效的70％)这一失效机理，大幅度提升了燃料组件的可靠性。了燃料组件的可靠性。了燃料组件的可靠性。


技术研发人员：陈杰 蒲曾坪 郑美银 陈平 雷涛 吕亮亮 肖忠 任全耀 彭园 韩元吉
受保护的技术使用者：中国核动力研究设计院
技术研发日：2021.06.04
技术公布日：2021/9/6