空冷和水冷超临界二氧化碳布雷顿循环冷却核能系统的构型优化研究

作     者：薛琪 冯民 吴攀 苟军利 单建强 XUE Qi;FENG Min;WU Pan;GOU Junli;SHAN Jianqiang

作者机构：西安交通大学核科学与技术学院陕西西安710049 

出 版 物：《核科学与工程》 (Nuclear Science and Engineering)

年 卷 期：2022年第42卷第4期

页      面：822-830页

核心收录：

学科分类：082703[工学-核技术及应用] 08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划(2019YFB1901204)项目 

主　　题：超临界CO_(2) 再压缩布雷顿循环 热力学分析 优化 

摘      要：本研究旨在设计紧凑性强且效率高的循环系统,通过结合具有中等堆芯出口温度的核能系统,设计了合适的再压缩超临界二氧化碳布雷顿循环。在考虑回热器的最小温差和循环效率的基础上,对中等堆芯出口温度的核能系统在水冷和空冷条件下的再压缩布雷顿循环进行了优化设计。本文研究了压缩机入口压力和温度、气轮机入口压力、回热器换热能力、涡轮机械效率等参数对再压缩布雷顿循环效率的影响。在水冷条件下,再压缩布雷顿循环的最佳循环效率可达到40.48%。在空冷条件下,再压缩布雷顿循环的最佳循环效率可达到34.36%(压缩机入口温度为55℃)。压缩机入口温度每升高5%,再压缩布雷顿循环的循环效率降低1.2%。