基于子通道模型的超临界二氧化碳燃料组件热工特性分析

作     者：郭嘉 赵富龙 宁可为 方华伟 易经纬 田瑞峰 谭思超 GUO Jia;ZHAO Fulong;NING Kewei;FANG Huawei;YI Jingwei;TIAN Ruifeng;TAN Sichao

作者机构：哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 中国核动力研究设计院四川成都610213 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2023年第57卷第9期

页      面：1740-1749页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：中国科协青年人才托举工程(2021QNRC001) 

主　　题：超临界二氧化碳 子通道模型 燃料组件 热工特性分析 

摘      要：为实现偏远地区小型核反应堆的供电,本文开发了超临界二氧化碳燃料组件子通道分析程序BRESA并对结果进行验证,并对程序进行了稳态和瞬态的特性分析。通过开发的二维子通道分析程序,能够得到热工水力参数在轴向和径向上的分布规律,稳态特性分析可以获得燃料组件空间上的热工水力参数,在稳态计算的基础上,分析了流量变化瞬态工况,在流量线性增加、线性减少和流量突变瞬态工况下,燃料组件各参数的响应特性,获得了焓和压力在空间上随时间的变化趋势。结果表明,在流量线性变化的瞬态工况下,焓和压力小幅变化;在流量突变的瞬态工况下,焓和压力发生突变和大幅波动,出口焓的波动最大达到12%,这对反应堆的安全运行造成了挑战。本文的研究结果为超临界二氧化碳反应堆系统的变工况研究提供理论支持和技术指导。