聚变堆包层模块第一壁不同冷却剂传热性能研究

作     者：张豪磊 周涛 薛春辉 刘鹏 ZHANG Haolei;ZHOU Tao;XUE Chunhui;LIU Peng

作者机构：东南大学能源与环境学院核科学与技术系江苏南京211189 核热工安全与标准化研究所江苏南京211189 大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心江苏南京211189 

出 版 物：《南方能源建设》 (Southern Energy Construction)

年 卷 期：2024年第11卷第3期

页      面：75-80页

学科分类：082703[工学-核技术及应用] 080702[工学-热能工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：江苏省双创人才经费“多介质颗粒物流动换热特性研究”(110300297) 科技部重点研发计划“固有安全模块化金属弥散热管反应堆设计技术”(2020YFB1901700) 中核科技工业核动力技术创新中心项目“基于相场-流场耦合的相分离组织演变模拟技术”(6903003092) 

主　　题：核聚变 第一壁 氦气 氩气 氮气 冷却剂 

摘      要：[目的]核聚变作为一种清洁、高效的能源,是实现全球可持续发展的未来希望。针对中国氦冷固态增殖剂包层模块的第一壁,基于核热工安全与标准化研究团队提出的4根冷却剂道的设计方案,计算了氦气、氩气、氮气作为冷却剂的温度场。[方法]选择***公式,计算聚变堆包层模块第一壁不同冷却剂的传热性能。[结果]研究表明:氦气、氩气、氮气作为冷却剂,致使Be板和RAFM钢中温度场的变化趋势是相似的;温度场出现的最大温度均小于许用温度,符合温度的安全要求;氮气作为冷却剂可以实现的安全裕度是最大的,氩气次之,氦气实现的安全裕度相较偏小。[结论]可由此对聚变堆实验包层第一壁的冷却剂选择提供更多的优化可能,对聚变堆实验包层第一壁的安全增加更多的裕度。