3D打印氦氙冷却空间反应堆堆芯设计及多物理场分析
核工程与核技术资助企业： 中国核动力研究设计院
企业导师： 何戈宁
指导教师： 丛腾龙
项目成员： 王靖，杨储兆
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项目简介
项目概述
目前，基于太阳能、化学能的空间电源与空间推进技术，其技术能力的发展已接近极限状态，空间反应堆以其高能量密度、长寿命等特点，成为了未来深空探测和行星基地的潜在理想能源，未来亟需开发基于核能的先进空间动力技术。
项目目标
基于 3D 打印技术的异形结构反应堆设计，其传热和力学性能与传统棒状燃料构成的堆芯或固态堆芯不同，本项目从多尺度、多物理场开展传热和力学分析以明确异形结构反应堆在正常运行和事故条件下的热量导出能力及热应力变化，评价其安全性。
项目成果
建立基于 3D 打印技术的弥散球床几何结构和基体-燃料球等效结构，完成流热耦合和热力耦合分析。
建立堆芯流道和燃料材料共轭传热模型，成功评价堆芯热量导出能力。
成功开展堆芯热力耦合特性分析，评价正常运行和事故工况下堆芯安全性。
