反應(yīng)堆堆芯中子和熱工水力的相互作用被稱作熱反饋或者反應(yīng)性反饋,是分析堆芯物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)。因此,反應(yīng)堆物理熱工耦合對揭示堆芯物理特性具有重要意義。一方面,熱工水力計算需要堆芯物理模型計算得到功率分布;另一方面,反應(yīng)堆物理計算需要熱工水力提供材料的密度、溫度等參數(shù)信息。對于液態(tài)熔鹽堆而言,熔鹽溫度和密度的變化、慢化劑石墨溫度的變化、中子截面的變化等都存在著相互影響。因此,有必要對熔鹽堆進(jìn)行耦合計算。2011年,中國科學(xué)院啟動了“未來先進(jìn)核裂變能——釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)”戰(zhàn)略先導(dǎo)專項,2MWth液態(tài)釷基熔鹽堆TMSR-LF1（liquid-fueled molten salt experimental reactor,TMSRLF1）是發(fā)展堆型之一,也是掌握熔鹽堆關(guān)鍵技術(shù)的第一步。對其進(jìn)行耦合計算分析,有助于反應(yīng)堆的安全性評估和優(yōu)化設(shè)計,為未來熔鹽堆設(shè)計提供參考。本文以成熟可靠的蒙特卡羅軟件MCNPX和計算流體軟件Fluent,自主開發(fā)了耦合程序,實現(xiàn)了反應(yīng)堆物理和熱工的耦合計算。同時,基于現(xiàn)階段2MWth液態(tài)釷基熔鹽堆TMSR-LF1的概念設(shè)計,開展堆芯的耦合計算,并完成了主屏蔽溫度場分析。... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景與意義
        1.1.1 熔鹽堆發(fā)展及現(xiàn)狀
        1.1.2 國內(nèi)外耦合研究進(jìn)展
    1.2 本文主要研究工作
2 中子輸運和計算流體力學(xué)
    2.1 中子輸運理論
        2.1.1 確定論方法
        2.1.2 非確定論方法
        2.1.3 軟件MCNPX
    2.2 計算流體力學(xué)
        2.2.1 湍流模型
        2.2.2 軟件Fluent
    2.3 本章總結(jié)
3 耦合機(jī)理及過程
    3.1 反饋機(jī)制及耦合途徑
    3.2 耦合程序
        3.2.1 功率轉(zhuǎn)換模塊MTF
        3.2.2 網(wǎng)格對應(yīng)及UDF
        3.2.3 Fluent與CFD-Post的運行
        3.2.4 截面更新
    3.3 熔鹽單通道耦合計算
        3.3.1 軸向劃分對keff影響
        3.3.2 軸向劃分對熱工參數(shù)的影響
    3.4 本章總結(jié)
4 2MWth液態(tài)釷基熔鹽實驗堆耦合計算
    4.1 TMSR-LF1結(jié)構(gòu)及模型
    4.2 TMSR-LF1堆芯活性區(qū)域耦合計算
        4.2.1 活性區(qū)域熱工模型
        4.2.2 耦合結(jié)果分析
    4.3 堆芯耦合計算
        4.3.1 TMSR-LF1堆芯耦合計算
        4.3.2 優(yōu)化下腔室的堆芯耦合計算
    4.4 TMSR-LF1主屏蔽溫度場分析
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章及獲獎情況
附錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于單通道模型的ADS堆芯物理熱工耦合計算[J]. 馬騰躍,楊寧,張信一,張良,李華琪,胡攀,陳立新,江新標(biāo).  原子能科學(xué)技術(shù). 2015(04)
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[4]基于中子隨機(jī)輸運理論的物理-熱工耦合研究[J]. 李林森,王侃,袁昊民,臧金光.  原子能科學(xué)技術(shù). 2013(S1)
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本文編號：3268753