熔盐堆应急排盐冷却系统换热管内层屏障破损传热影响研究

分类： 核科学技术 >> 核科学与技术 提交时间： 2025-04-29

孙亮洁 梁荣健 蒋文涛 王超群 杨群 何兆忠 邹杨 徐洪杰

摘要： 液体燃料熔盐堆是第四代先进核能系统的候选堆型之一，应急排盐冷却系统是其可设置的特殊安全设计。本文以熔盐实验堆（Molten Salt Reactor Experiment, MSRE）应急排盐冷却系统为研究对象，探究换热元件内层屏障破损对其正常余热导出功能的影响。该研究基于计算流体动力学模拟方法，通过构建传热和多相流动模型分析破损后的传热和流动现象，并对关键影响参数进行敏感性分析。结果表明，内层套管破损后，18.4%的冷却水从破损位置经气隙层流出，单根换热元件功率提升到29.434 kW，破损位置附近外层套管出现局部温度低点。敏感性分析结果表明，破损尺寸、破损位置和气隙层压力变化均会对换热元件传热产生明显影响，其中传热对破损尺寸敏感性最强。该分析结果可以为熔盐堆应急排盐冷却系统工程设计提供研究数据。

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