空间核电推进球床反应堆热工水力特性数值分析

空间核电推进球床反应堆热工水力特性数值分析

论文摘要

球床反应堆的功率密度高、堆芯尺寸小、裂变产物完全包容,在空间核动力系统中具有广泛的应用前景。针对空间核电推进球床反应堆,开发了稳态热工水力分析程序,对堆芯进行了全功率稳态运行工况下的热工水力设计优化及安全特性分析,重点优化冷、热孔板孔隙率以消除堆芯热点。计算结果表明,燃料球中心最高温度距燃料熔点具有873 K的安全裕量,冷孔板孔隙率对堆芯流量分配几乎没有影响,孔隙率峰值比为2.0的热孔板可有效避免堆芯热点,此外增大冷却剂入口压力会减小堆芯的压损。本文结果可为空间核电推进球床反应堆的设计及安全特性分析提供建议与指导。

论文目录

  • 1 核电推进球床反应堆
  • 2 数学物理模型
  •   2.1 堆芯模型
  •   2.2 球床等效导热模型
  •   2.3 冷、热孔板
  • 3 数值方法
  • 4 结果与分析
  •   4.1 孔隙率优化分析
  •     1) 孔隙率均匀分布
  •     2) 冷孔板孔隙率分析
  •     3) 热孔板孔隙率分析
  •   4.2 最优值分析
  •   4.3 入口压力对氦气流动的影响
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张冉,王成龙,秋穗正,田文喜,苏光辉

    关键词: 核电推进,球床反应堆,孔板孔隙率,热工水力分析

    来源: 原子能科学技术 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程,动力工程

    单位: 西安交通大学核科学与技术学院,西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金资助项目(11705138),博士后创新人才支持计划资助项目(BX201600124),博士后面上基金资助项目(2016M600796)

    分类号: V439.5

    页码: 1245-1254

    总页数: 10

    文件大小: 4931K

    下载量: 166

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