基于开放栅格结构的空间堆三维热工水力特性研究

作     者：王志鹏 赵晶 石磊 Wang Zhipeng;Zhao Jing;Shi Lei

作者机构：清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 中国科学院空间应用工程与技术中心太空应用重点实验室北京100094 

出 版 物：《核动力工程》 (Nuclear Power Engineering)

年 卷 期：2023年第44卷第2期

页      码：54-61页

摘      要：高温气冷堆结合磁流体发电是一种高效的空间电源系统,可以满足空间任务对于大功率、高效率的需求,具有广阔的应用前景。本文参考美国普罗米修斯计划中的开放栅格方案,结合磁流体发电需满足的设计条件,提出了一种由三角形布置、217根燃料棒构成的堆芯方案。在通过试验数据确定流动模型后,对该空间堆进行了三维建模,并在考虑气隙结构、燃料棒功率分布及堆内辐射的基础上研究其热工水力特性,重点针对环境温度及外壁面发射率展开了热工参数敏感性分析。计算结果表明,该堆芯热工设计满足材料温度、压降限值等指标要求。冷却剂在燃料区横向流动不明显,不存在复杂涡结构,流动现象相对较为简单。稳态热工计算结果对环境温度的改变并不敏感,但发射率的改变影响相对较大。

主 题 词：空间核动力 棒状燃料 热工水力特性 敏感性分析 

学科分类：08[工学] 0827[工学-食品科学与工程类] 082701[082701] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13832/j.jnpe.2023.02.0054

馆 藏 号：203121115...