热管冷却反应堆固态堆芯热力耦合性能分析及结构优化

• 作者: 岳明楷 金浩 刘桐蔚 李文杰 黄永忠 恽迪 周进雄（通讯作者）
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 热管冷却反应堆固态堆芯 间隙热传导 热力耦合 深度神经网络 尺寸优化
• 年，卷（期）: 2023,（2）
• 所属期刊栏目: 第21届全国反应堆结构力学会议优秀论文
• 页码范围: 428-437
• 页数: 9页
• 分类号: TL352.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.7538/yzk.2022.youxian.0630

摘要

热管冷却反应堆的固态堆芯具有模块化、无流动回路等诸多优势，受到诸多学者关注。固态堆芯在工作寿期内涉及复杂的热力耦合行为。本文基于ABAQUS对固态堆芯工作性能进行了热力耦合分析。结合子程序的二次开发，综合考虑了间隙传热模型及材料在极端工况下的蠕变、肿胀等行为。探究了各部件之间的相互作用关系。基于有限元仿真对固态堆芯尺寸进行参数优化，使用深度神经网络建立代理模型，使用NSGA-Ⅱ算法获得了pareto前沿解集。相较于初始设计参数，优化后的堆芯最高温度下降8.44%，最大应力下降34.43%，改善了固态堆芯的性能。