基于蒙特卡罗和CFD耦合模拟的空间锂冷核反应堆设计分析

• 作者: 张阳 俞楼涵榕 余大利 郁杰
• 来源期刊: 核科学与工程
• 学科: 工学
• 关键词: 空间堆 耦合模拟 中子输运 热工水力学
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 反应堆工程
• 页码范围: 28-33
• 页数: 6页
• 分类号: TL33
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0258-0918.2022.01.004

摘要

为了满足未来深空探测的需求,中科院核能安全技术研究所提出5.2 MWt轻量化的空间锂冷核反应堆初步设计方案.该方案采用-体化式堆芯设计、非均匀锂冷却剂流道,以及由硼粉和控制棒组成的控制系统.在SuperMC多物理耦合框架下,基于随机逼近耦合求解策略,通过蒙特卡罗中子输运和计算流体力学CFD耦合的高保真耦合模拟方法对该空间堆设计进行模拟分析.耦合模拟结果显示,该空间堆设计满足反应性要求,非均匀流道设计可以使径向功率分布更均匀,在正常运行工况下,各材料的温度均低于限值,仿真模拟结果也为空间堆设计提供了优化思路.