100kWe级空间快堆核电源系统仿真平台开发与应用

发布时间：2021-04-18 22:05

　　空间核反应堆电源作为一种具有竞争力的空间电源方案,正逐渐受到关注及应用。本文针对一个100 kWe级锂冷快堆耦合布雷顿循环的空间堆核动力系统方案,修改了RELAP5程序中的物性程序、换热模型,程序中的中子动力学模块使用蒙特卡洛方法计算快堆物理参数与堆芯控制调节参数,由此集成并建立一个空间快堆核动力系统综合仿真平台,应用该平台对100 kWe级空间堆核动力系统进行了稳态模拟与事故分析。结果表明:在瞬态发生后系统各参数变化符合预期,验证了各部件及控制系统的功能性及有效性;同时,还初步进行了仿真平台用于100 kWe级空间反应堆核动力系统设备的设计优化的实践,为空间快堆设计与安全分析提供了技术储备。 

【文章来源】：上海航天(中英文). 2020,37(02)CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

典型空间核反应堆动力系统流程图

图1 典型空间核反应堆动力系统流程图反应堆堆芯结构如图3所示[3]。棒状燃料（富集度90%以上的UN）由铌合金制作的蜂巢结构支撑，并建立燃料棒周围的冷却剂通道，约860根燃料棒置于反应堆容器中，堆外设有轴向移动的中子反射块，用以控制堆芯功率。堆内设3根B4C安全棒，任何一根都可将反应堆由满功率降至次临界。反射块与安全棒运动受堆芯控制与保护系统控制。此外堆内还设有辅助冷却与加热回路（U形管），用于启动前将融化锂冷却剂，以及在一回路冷却剂丧失时冷却堆芯。

反应堆堆芯结构如图3所示[3]。棒状燃料（富集度90%以上的UN）由铌合金制作的蜂巢结构支撑，并建立燃料棒周围的冷却剂通道，约860根燃料棒置于反应堆容器中，堆外设有轴向移动的中子反射块，用以控制堆芯功率。堆内设3根B4C安全棒，任何一根都可将反应堆由满功率降至次临界。反射块与安全棒运动受堆芯控制与保护系统控制。此外堆内还设有辅助冷却与加热回路（U形管），用于启动前将融化锂冷却剂，以及在一回路冷却剂丧失时冷却堆芯。2 仿真平台的开发

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3146249