小型超臨界二氧化碳球床堆堆芯熱工水力特性分析.pdf

1、超臨界二氧化碳（S-CO2）具有存儲(chǔ)量大、廉價(jià)易得等優(yōu)點(diǎn)，將其用作冷卻劑可以提高循環(huán)效率。本文以S-CO2作工質(zhì)，并與球床堆相結(jié)合，設(shè)計(jì)了S-CO2直接冷卻堆芯的模塊化球床反應(yīng)堆。
　　首先，針對(duì)S-CO2球床堆中使用的燃料組件進(jìn)行了概念設(shè)計(jì)，使用 CFD方法分別比較了采用不同的燃料球堆積方式和不同的燃料組件形狀其熱工水力性質(zhì)的異同點(diǎn)，為后續(xù)的堆芯熱工水力概念設(shè)計(jì)選取了規(guī)則燃料球的堆積方式和圓柱形的燃料組件。
　　然后，根據(jù)

2、燃料球的物理特性及安全性要求制定了反應(yīng)堆堆芯熱工水力設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，采用單通道法進(jìn)行了堆芯熱工水力的概念設(shè)計(jì)，所得結(jié)果可以滿足設(shè)計(jì)準(zhǔn)則要求。并對(duì)堆芯的高徑比和燃料球半徑進(jìn)行了參數(shù)敏感性分析，可知燃料包殼表面溫度隨燃料球半徑的增大而升高；堆芯高徑比越小，包殼峰值溫度越低且最高溫度的位置越靠近堆芯出口處。
　　最后以上述研究得到的熱工水力概念設(shè)計(jì)參數(shù)為基礎(chǔ)，采用 CFD中多孔介質(zhì)非熱平衡法對(duì)單個(gè)燃料組件內(nèi)的燃料及冷卻劑熱工水力特性進(jìn)行了數(shù)值