热管堆固态堆芯三维核热力耦合方法与分析 - 柴晓明; 马誉高; 韩文斌; 谢碧衡; 刘旻昀; 余红星; 黄善仿; 刘余; 杨韵佳; 徐青蓝 (原子能科学技术, 2021)
TL329; 有别于传统堆芯,热管冷却反应堆(简称热管堆)固态堆芯具有高温热膨胀效应,该特性产生了中子物理/热工/力学(简称核热力)相互耦合的效应.本文根据固态堆芯热膨胀反应性反馈机制与热管传热过程,建立固态堆芯三维动态几何的核热力耦合方法.应用核热力耦合方法,对KRUSTY热管堆进行稳态分析.结果表明,正常工况下,堆芯从冷态到热态变化过程中,核热力反应性反馈约为-850 pcm,其中堆芯热膨胀效应约占总反馈的90％.核热力耦合分析表明,热膨胀效应是固态堆芯负反馈与自稳调节的主导效应,但另一方面,显著的热应力将威胁堆芯完整性从而影响反应堆安全.在热管堆的设计和运行过程中应重点关注固态堆芯材料的力学性能.