Analytical Studies on Thermal-Hydraulic Parameters of Fast Reactor Taking into Account Effect of Inter-wrapper Space

1

作者 Shvetsov Yury Evgenyevich Kouznetsov Igor Alekseevich 《材料科学与工程（中英文B版）》 2011年第7期938-946,共9页

关键词 热工水力 水力参数 空间造型 包装 快中子反应堆 快堆 户间 余热排出系统

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燃料空间分离效应对锂冷快堆产氦行为影响研究

2

作者 王悦 魏滨 +3 位作者 王金成 张文超 孙建闯 蔡伟华 《核动力工程》 北大核心 2025年第5期12-21,共10页

液态锂被广泛应用于空间快堆的金属冷却剂,其具有较小的中子吸收截面、较低的密度和更好的热物理性能,可减小堆芯质量并提高传热效率。然而,在中子辐照条件下,锂与中子反应会产生氦气,氦气的聚集会增加相应区域的热阻,降低系统设备的传... 液态锂被广泛应用于空间快堆的金属冷却剂,其具有较小的中子吸收截面、较低的密度和更好的热物理性能,可减小堆芯质量并提高传热效率。然而,在中子辐照条件下,锂与中子反应会产生氦气,氦气的聚集会增加相应区域的热阻,降低系统设备的传热效率。文中利用蒙特卡罗程序OpenMC对3种不同燃料空间分离度的锂冷快堆设计模型展开产氦计算,分析燃料空间分离度对堆芯产氦行为的影响。计算堆芯氦气总产量、液态锂与中子发生的不同核反应的产氦能力和不同7Li富集度下的产氦量,并实现堆芯内产氦量的精确计算。关注产氦量随堆芯燃耗的变化,结果表明,燃料空间分离度越大,堆芯内的产氦量越大;提高7Li富集度可显著降低产氦量,富集度从95%增加到99%时,产氦量最大可降低68.76%;冷却剂通道内各子区域内的产氦量几乎相同。本研究有助于锂冷快堆的发展和应用。 展开更多

关键词 锂冷快堆 辐照产氦 空间分离效应 OpenMC

原文传递

基于斯特林循环的空间核电源控制策略研究

3

作者 韩宇航 张经伟 +2 位作者 徐海天 贺嘉琪 魏新宇 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第11期2554-2563,共10页

空间核电源具有功率密度高、寿命长等优点,已经逐渐成为未来太空能源的主要发展方向。精准迅速的负荷跟踪响应能力和良好的抗干扰能力可使空间核电源应对不同环境条件下的使用需求。本文对锂冷快堆耦合斯特林循环的空间核电源进行建模仿... 空间核电源具有功率密度高、寿命长等优点,已经逐渐成为未来太空能源的主要发展方向。精准迅速的负荷跟踪响应能力和良好的抗干扰能力可使空间核电源应对不同环境条件下的使用需求。本文对锂冷快堆耦合斯特林循环的空间核电源进行建模仿真,基于PID控制方法,设计了电功率偏差控制、冷却剂平均温度偏差控制、反应堆功率偏差控制和三通道控制4种控制策略,并基于建立的仿真平台进行了分析和评价。结果表明,对于负荷跟踪的工况,电功率偏差控制是较好的控制策略;对于一回路反应性扰动的工况和流量扰动的工况,反应堆功率偏差控制是较好的控制策略。本文研究结果可为基于斯特林循环的空间核电源的研究提供参考。 展开更多

关键词 空间核电源 斯特林发电机:锂冷快堆:PID控制 反应性控制

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氦氙气冷空间堆耦合布雷顿循环核电源系统瞬态特性分析

4

作者 吴杨茂 唐思邈 +5 位作者 朱隆祥 连强 张卢腾 马在勇 孙皖 潘良明 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第5期973-987,共15页

空间核电源是未来空间任务的重要支撑,本文针对高温气冷堆耦合闭式布雷顿循环发电的兆瓦级先进气冷核能系统(MAGNUS),建立了一套合理完善的数学物理模型,包括反应堆模型、布雷顿热电转换系统模型以及热排放系统模型。采用稳定高效的数... 空间核电源是未来空间任务的重要支撑,本文针对高温气冷堆耦合闭式布雷顿循环发电的兆瓦级先进气冷核能系统(MAGNUS),建立了一套合理完善的数学物理模型,包括反应堆模型、布雷顿热电转换系统模型以及热排放系统模型。采用稳定高效的数值计算方法进行求解,开发了一套瞬态系统分析程序。在对程序稳态及瞬态计算值进行验证后,对系统的典型事故工况进行瞬态分析,包括有保护措施和无保护措施的反应性引入事故、涡轮-发电机-压缩机(TAC)轴转速降低工况模拟。结果表明在反应堆中引入正反应性可提高系统的热循环效率;反应堆输出热量与系统负荷成正比,在保证堆芯安全的合理轴转速范围内,系统的温差损失能够更有效地将热能转化为电能,实现系统效率的提升。 展开更多

关键词 空间核电源 高温气冷快堆 闭式布雷顿循环 瞬态分析

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热管式锂冷空间快堆中子学计算分析 被引量：7

5

作者 王立鹏 江新标 +2 位作者 赵柱民 张信一 陈立新 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2014年第4期448-453,共6页

采用MCNP程序对锂冷热管式锂冷空间快堆建立中子学计算模型,对其中子通量密度和功率分布、有效增殖因子等进行了计算,采用分区燃料布置,得到满足长寿命运行要求的分区装载方案,利用ORIGEN2程序进行燃耗校核,计算了转鼓的价值和转鼓转角... 采用MCNP程序对锂冷热管式锂冷空间快堆建立中子学计算模型,对其中子通量密度和功率分布、有效增殖因子等进行了计算,采用分区燃料布置,得到满足长寿命运行要求的分区装载方案,利用ORIGEN2程序进行燃耗校核,计算了转鼓的价值和转鼓转角随运行时间的变化情况。模型分析结果表明:分区装料后的堆芯满足临界安全设计和不均匀系数要求;堆芯的过剩反应性足够7年不换料满功率运行;意外发射失败掉入湿沙或海水中,由于有谱移吸收体铼,堆芯仍然保持足够的次临界度;转鼓的价值可以保证堆芯在整个寿期内安全的停堆和正常的启动;热管式锂冷空间快堆基本物理特性合理,满足设计要求。 展开更多

关键词 热管 空间快堆 MCNP ORIGEN2

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先进空间快堆运行特性和启动特性 被引量：1

6

作者 冉旭 杨帅 +2 位作者 单建强 张斌 朱继洲 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期199-202,共4页

针对先进空间快堆RAPID(refuelled by all pins integrated design)-L(Lunar)建立瞬态分析模型,描述其运行特性和启动过程。计算表明RAPID-L具有下列特点:反应堆的换料周期可达10 a;能够通过流量变化调节功率;在锂释放模块LRM和锂膨胀模... 针对先进空间快堆RAPID(refuelled by all pins integrated design)-L(Lunar)建立瞬态分析模型,描述其运行特性和启动过程。计算表明RAPID-L具有下列特点:反应堆的换料周期可达10 a;能够通过流量变化调节功率;在锂释放模块LRM和锂膨胀模块LEM的共同作用下自动完成启动。因此,RAPID-L运行寿期长,可完全脱离操纵员的操作而实现自动运行,满足空间运行的要求。 展开更多

关键词 先进空间块堆 运行 启动

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基于相似理论的快堆氩气空间温度场实验研究 被引量：6

7

作者 吴强 张东辉 +1 位作者 李天舒 申凤阳 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期465-469,共5页

本文在实验装置上研究了池式快堆主容器内氩气空间温度分布特性。实验结果表明,气体温度在封闭空间中间大部分区域维持一个相对恒定的温度,这是封闭空间内液面自然对流换热的固有特点。根据实验结果分析,提出了氩气空间高度和主容器冷... 本文在实验装置上研究了池式快堆主容器内氩气空间温度分布特性。实验结果表明,气体温度在封闭空间中间大部分区域维持一个相对恒定的温度,这是封闭空间内液面自然对流换热的固有特点。根据实验结果分析,提出了氩气空间高度和主容器冷却系统设计应统筹考虑的设计思想,可用于优化池快堆主容器肩部设计,对大型快堆主容器冷却系统优化设计具有参考意义。 展开更多

关键词 快堆 氩气 封闭空间 自然对流

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钼铼合金对掉落临界安全的影响 被引量：14

8

作者 胡彬和 李龙 +2 位作者 吴晓春 孙征 柯国土 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1813-1816,共4页

发射阶段的掉落临界安全是空间快堆设计中的重点和难点。目前空间快堆保证掉落临界安全的常用手段之一是采用谱移材料兼作结构材料。钼铼(Mo-Re)合金因其优异的谱移性能和高温性能常用作空间快堆的谱移材料和结构材料。本文以美国Promet... 发射阶段的掉落临界安全是空间快堆设计中的重点和难点。目前空间快堆保证掉落临界安全的常用手段之一是采用谱移材料兼作结构材料。钼铼(Mo-Re)合金因其优异的谱移性能和高温性能常用作空间快堆的谱移材料和结构材料。本文以美国Prometheus基本型堆芯方案为研究对象,采用MCNP程序计算并分析了不同Re含量的Mo-Re合金对掉落临界安全的影响及其机理。计算结果及分析表明:Re含量不同,反应堆掉落工况对临界安全影响也不同;能谱软化和Re含量增加引起的Re共振吸收增强是最严重掉落工况转变的主要因素。 展开更多

关键词 空间快堆 钼铼合金 谱移吸收 掉落临界安全

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池式钠冷快堆复杂空间内流动与传热特性三维数值模拟研究综述 被引量：2

9

作者 张钰浩 赵海琦 +4 位作者 沈熙昊 袁晓晓 宋海洁 陆道纲 隋丹婷 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期271-283,共13页

钠冷快堆是第四代先进核能系统的重要堆型之一。池式钠冷快堆安全裕量大,但结构较为复杂,其堆内一回路循环流动呈多尺度、复杂空间、多路径、三维流动等特点,给池式钠冷快堆计算与实验带来一定困难。近年来,计算流体力学(CFD)的快速发... 钠冷快堆是第四代先进核能系统的重要堆型之一。池式钠冷快堆安全裕量大,但结构较为复杂,其堆内一回路循环流动呈多尺度、复杂空间、多路径、三维流动等特点,给池式钠冷快堆计算与实验带来一定困难。近年来,计算流体力学(CFD)的快速发展为解决上述问题提供了重要技术路径,本文对池式钠冷快堆复杂空间内流动与传热特性三维数值模拟研究进行综述。对于全堆一体化整体计算,获取池式钠冷快堆典型对称/非对称工况下的三维温度场分布及关键热工参数瞬态变化,评价其余热排出能力;对于局部部件或区域精细化计算,获取局部三维流动与传热特征参数,也为全堆一体化计算提供关键输入。相关研究为池式钠冷快堆安全稳定运行及设计优化提供重要支撑。 展开更多

关键词 池式钠冷快堆 池式复杂空间 多路径流动 传热特性 三维数值模拟

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钠液面高度对氩气空间耦合传热特性影响的实验研究

10

作者 陆道纲 冯佳琪 +3 位作者 王汉 于宗玉 张钰浩 刘璐 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1876-1883,共8页

锥顶盖作为快堆主容器重要的压力边界之一,其结构的完整性对快堆的安全运行至关重要。锥顶盖结构完整性与其温度载荷密切相关,而温度载荷受氩气空间自然对流与辐射耦合传热特性影响显著,有必要开展深入研究。基于钠液面上部氩气空间传... 锥顶盖作为快堆主容器重要的压力边界之一,其结构的完整性对快堆的安全运行至关重要。锥顶盖结构完整性与其温度载荷密切相关,而温度载荷受氩气空间自然对流与辐射耦合传热特性影响显著,有必要开展深入研究。基于钠液面上部氩气空间传热特性实验台架,开展了氩气空间传热特性实验研究,测量了锥顶盖、氩气空间和主泵支承的温度分布,阐明钠液面高度对传热特性的影响。实验结果表明,随着钠液面高度的增加,锥顶盖和氩气空间的温度随之升高,而且在高钠温时现象更加明显。此外,钠液面高度对主泵支承的温度分布和周向温差影响微弱。通过开展氩气空间钠液面高度对传热规律的影响研究,可为建立实验装置与原型反应堆之间的温度映射关系提供参考。 展开更多

关键词 钠冷快堆 氩气空间 自然对流传热 辐射传热

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谱移吸收材料在特殊临界安全中的应用研究

11

作者 高剑 苏毅 +1 位作者 赵润喆 郭键 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期7-12,共6页

特殊临界安全是空间反应堆(尤其是快中子堆)设计中需要重点考虑的问题,快中子空间反应堆一旦发生发射掉落事故掉入水、干沙或湿沙中,中子慢化能力增强,反应性上升,可能会导致反应堆发生临界安全事故,设计时需确保反应堆在各类掉落事故... 特殊临界安全是空间反应堆(尤其是快中子堆)设计中需要重点考虑的问题,快中子空间反应堆一旦发生发射掉落事故掉入水、干沙或湿沙中,中子慢化能力增强,反应性上升,可能会导致反应堆发生临界安全事故,设计时需确保反应堆在各类掉落事故工况下始终保持次临界。谱移吸收材料(SSA)是一种共振能区中子比快中子能区中子吸收截面大得多的材料,将其应用于快中子空间反应堆中可以显著提升反应堆的临界安全性。以液态金属回路冷却快中子空间反应堆为研究对象,采用蒙特卡罗方法的MCNP程序建模计算,对梳理出来的5种SSA材料性能及湿沙含水量对于事故反应性的影响进行分类量化研究,以指导反应堆的特殊临界安全设计。研究结果表明,SSA材料的堆内使用及合理布置解决了反应堆的特殊临界安全问题。本研究成果可为后续相关堆型的临界安全设计提供有益参考。 展开更多

关键词 快中子空间反应堆 发射掉落事故 谱移吸收材料(SSA) 特殊临界安全

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百千瓦级空间锂冷快堆系统热工安全特性研究 被引量：2

12

作者 金钊 王成龙 +4 位作者 刘逍 代智文 田文喜 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期443-449,共7页

随着深空探测任务动力要求不断提高,空间大功率核电源系统势在必行。本文针对锂冷快堆结合斯特林循环的空间核动力系统,建立堆芯、斯特林发电机、辐射散热器、泵及相关管道模型,基于Fortran语言开发了瞬态系统热工安全分析程序。基于斯... 随着深空探测任务动力要求不断提高,空间大功率核电源系统势在必行。本文针对锂冷快堆结合斯特林循环的空间核动力系统,建立堆芯、斯特林发电机、辐射散热器、泵及相关管道模型,基于Fortran语言开发了瞬态系统热工安全分析程序。基于斯特林实验数据,验证了斯特林数学模型的准确性,最大相对误差为17.3%。进而建立空间锂冷电源系统模型,并通过稳态计算值与设计值对比,校核了系统程序模型的合理性,最大相对误差为13.3%。对系统典型事故工况进行瞬态分析,结果表明,由于堆芯整体负反应性反馈,燃料芯块峰值温度在安全限值范围内,系统具有一定安全特性。本文为百千瓦级空间堆热工安全分析提供理论支撑。 展开更多

关键词 空间锂冷快堆 斯特林循环 热工安全分析

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热辐射特征参数对快堆锥形顶盖空间换热特性影响的研究 被引量：1

13

作者 冯佳琪 陆道纲 +1 位作者 张钰浩 于宗玉 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期55-62,共8页

池式钠冷快堆的钠池内充满高温液态钠,其上方覆盖有氩气,高温液态钠主要通过辐射换热及对流换热的方式向快堆主容器上部结构及氩气空间传递热量,其换热特性及其影响因素十分复杂。辐射发射率及液态钠蒸发形成的气溶胶层对主容器上部结... 池式钠冷快堆的钠池内充满高温液态钠,其上方覆盖有氩气,高温液态钠主要通过辐射换热及对流换热的方式向快堆主容器上部结构及氩气空间传递热量,其换热特性及其影响因素十分复杂。辐射发射率及液态钠蒸发形成的气溶胶层对主容器上部结构的热工水力特性会造成一定影响。因此,为保证主容器上部结构在不同温度载荷下的安全性与稳定性,十分必要获取不同辐射发射率及不同气溶胶层分布下的温度分布。本研究建立大型池式钠冷快堆主容器上部锥形顶盖空间(以下简称“锥顶盖”)数值计算模型,开展数值模拟计算,得到不同发射率及气溶胶层厚度影响下锥顶盖的温度场。研究结果表明,发射率越高,锥顶盖斜肩及氩气空间温度越高;当气溶胶层存在于靠近钠液面的高度范围时(0~0.2 m),增加其厚度可使氩气空间局部温度升高,但对锥顶盖斜肩温度影响有限。发射率增高53%,则辐射换热量增加31.47%,格拉晓夫数(Gr)减少19.29%,辐射换热效果增强,自然对流效果减弱;气溶胶层高度由0增加到0~0.1 m时,对辐射换热量的吸收增加22.68%,格拉晓夫数(Gr)减少19.29%,气溶胶层高度由0~0.1 m增加到0~0.2 m时,透过气溶胶层的辐射换热量减少了0.04%,格拉晓夫数(Gr)增加了0.9%,辐射换热效果减弱,自然对流效果加强。 展开更多

关键词 快堆锥形顶盖空间 辐射换热 自然对流 发射率 吸收系数

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示范快堆主容器内氩气空间数值模拟 被引量：4

14

作者 余新太 高鑫钊 +1 位作者 马晓 王予烨 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期695-702,共8页

为了得到示范快堆主容器氩气空间内各类支承表面的温度场情况,通过流体力学软件FLUENT,应用低雷诺数湍流模型和DO辐射模型对正常运行工况下示范快堆氩气空间进行了数值模拟,给出了氩气空间整体的流场,泵支承、中间热交换器支承和独立热... 为了得到示范快堆主容器氩气空间内各类支承表面的温度场情况,通过流体力学软件FLUENT,应用低雷诺数湍流模型和DO辐射模型对正常运行工况下示范快堆氩气空间进行了数值模拟,给出了氩气空间整体的流场,泵支承、中间热交换器支承和独立热交换器支承处的温度场、流场情况,并对结果进行了分析。本工作的计算结果将为示范快堆氩气空间的设计提供依据,为相应的实验预研提供参考。 展开更多

关键词 示范快堆 氩气空间 数值模拟

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小型NaK热真空电磁泵温度场仿真研究 被引量：1

15

作者 刘丰 陈硕 +3 位作者 毕可明 刘天才 王建军 孙中宁 《应用科技》 CAS 2022年第1期99-104,共6页

为全面地评估热真空电磁泵内关键部件可能存在的过热风险,本文基于STAR-CCM+软件对小型NaK热真空电磁泵样机开展了温度场仿真计算,探索了设备在真空环境和大气环境下,气密腔室内部不同气体组分、工质及环境温度对其温度场的影响规律。... 为全面地评估热真空电磁泵内关键部件可能存在的过热风险,本文基于STAR-CCM+软件对小型NaK热真空电磁泵样机开展了温度场仿真计算,探索了设备在真空环境和大气环境下,气密腔室内部不同气体组分、工质及环境温度对其温度场的影响规律。研究表明辐射换热对电磁泵的散热起着决定性的作用,真空环境下有必要采取热控措施以降低局部热点温度。研究成果既可为电磁泵内详细温度场的数值模拟提供参考,也可为后续电磁泵的工程设计和优化提供理论支撑。 展开更多

关键词 电磁泵 真空 等效导热系数 温度场 速度场 钠冷快堆 空间堆 数值模拟

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空间快堆事故工况下温差发电器特性研究

16

作者 杨帅 单建强 张斌 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期747-750,共4页

从温差发电器的瞬态导热数学模型出发,研究空间快堆在发生无保护超功率事故(UTOP)与无保护失流事故(ULOF)情况下温差发电器温度和热电转换效率的变化趋势。结果表明,在空间快堆发生事故时,温差发电器的热力学变化足以保证热电装置和空... 从温差发电器的瞬态导热数学模型出发,研究空间快堆在发生无保护超功率事故(UTOP)与无保护失流事故(ULOF)情况下温差发电器温度和热电转换效率的变化趋势。结果表明,在空间快堆发生事故时,温差发电器的热力学变化足以保证热电装置和空间快堆的安全性。 展开更多

关键词 温差发电器 空间快堆 安全性

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CEFR探测器三维空间响应函数敏感性研究 被引量：1

17

作者 王振忠 喻宏 胡赟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期717-723,共7页

本文利用离散纵标程序研究了网格划分、能群数目、角度离散数和散射截面展开阶数等计算条件对堆芯区域共轭中子注量率分布形状的影响。基于求解共轭输运方程计算了中国实验快堆钠池内探测器三维空间响应函数,分析了控制棒位置、燃耗累... 本文利用离散纵标程序研究了网格划分、能群数目、角度离散数和散射截面展开阶数等计算条件对堆芯区域共轭中子注量率分布形状的影响。基于求解共轭输运方程计算了中国实验快堆钠池内探测器三维空间响应函数,分析了控制棒位置、燃耗累积、燃料组件装载等因素对探测器空间响应函数的影响。结果表明:共轭中子注量率分布形状对网格宽度的敏感性低,可利用粗网格条件下共轭中子注量率分布形状求解探测器空间响应函数;控制棒对空间响应函数的影响与控制棒在堆芯中所处位置有关,组件内空间响应函数受控制棒影响程度与组件和控制棒的相对位置有关;探测器空间响应函数受新装载组件影响较明显,但对新装载组件位置的敏感性低。本文结果为大型快堆探测器空间响应函数计算提供了参考,为快堆动态刻棒提供了技术支持。 展开更多

关键词 空间响应函数 中国实验快堆 离散纵标 动态刻棒

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基于缩比实验模型的快堆主容器内氩气空间传热特性数值研究

18

作者 罗心越 陆道纲 +2 位作者 冯佳琪 于宗玉 张钰浩 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期961-970,共10页

池式钠冷快堆主容器内钠液面上方覆盖有氩气,钠液面通过多种传热方式相互耦合,不断向堆容器上部结构传递热量。为了对上部结构进行温度载荷下的强度分析,有必要开展氩气空间传热特性研究。一方面,国内外针对锥顶盖氩气空间传热特性开展... 池式钠冷快堆主容器内钠液面上方覆盖有氩气,钠液面通过多种传热方式相互耦合,不断向堆容器上部结构传递热量。为了对上部结构进行温度载荷下的强度分析,有必要开展氩气空间传热特性研究。一方面,国内外针对锥顶盖氩气空间传热特性开展了较多的数值模拟研究,但大多缺乏实验验证。另一方面,虽有少量针对氩气空间的换热特性实验研究,但由于测量技术的制约,仅能获得关键部件的温度分布,难以获得其流动特性,因此对氩气空间复杂的传热特性和传热机理有待进一步研究。本文基于快堆钠液面和氩气空间换热特性缩比实验,开展氩气空间热工水力特性数值模拟,通过与实验结果对比,验证了数值方法的有效性,并在此基础上,对其温度分布及流动特性进行详细研究。研究结果表明:在不同工况下,氩气空间内温度分布总体对称,由于径向热屏蔽的存在,其上部窄流道区域温度明显低于下部氩气大空间温度;径向热屏蔽与底部钠液面间的氩气大空间内,由于瑞利(Ra)数较高,自然对流现象强烈,换热效果较强,在靠近底部钠液面处形成局部涡流,而径向热屏蔽外部窄流道区域内由于Ra数较小,自然对流较弱,主要依靠热辐射和导热进行传热。 展开更多

关键词 钠冷快堆 锥顶盖 氩气空间 对流换热

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兆瓦级空间反应堆辐射特性分析 被引量：2

19

作者 何宇豪 孟涛 +2 位作者 王宪礴 赵富龙 谭思超 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1726-1732,共7页

针对阴影屏蔽体的材料选取与仪器仓布局问题,本文以核动力航天器为对象,研究了屏蔽材料与结构材料的辐射特性,计算得到了屏蔽体阴影区域内的辐射场分布。本文利用蒙特卡罗方法在屏蔽阴影区范围内对中子与光子进行输运计算,得到中子与光... 针对阴影屏蔽体的材料选取与仪器仓布局问题,本文以核动力航天器为对象,研究了屏蔽材料与结构材料的辐射特性,计算得到了屏蔽体阴影区域内的辐射场分布。本文利用蒙特卡罗方法在屏蔽阴影区范围内对中子与光子进行输运计算,得到中子与光子在空间中的分布情况。通过得到的不同屏蔽材料与结构材料对具有特定能谱的中子与光子的屏蔽效果,选出了适用于空间反应堆屏蔽体设计的材料,确定了一种满足辐射防护限制要求的屏蔽材料组合方式。研究表明:铅、氢化锆和聚乙烯应用于空间堆的辐射屏蔽能使屏蔽体更加轻质化,掺杂氢化锆粉末的聚乙烯复合型材料的屏蔽效果优于单一材料,反应堆至仪器仓前的辐射分布能为仪器舱内的布局设计提供了参考。 展开更多

关键词 空间堆 兆瓦级 辐射防护 辐射特性 气冷快堆 光子屏蔽 中子屏蔽 航天器

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