• 熔盐堆用U型管壳式换热器的传热与流动特性模拟分析

    分类: 核科学技术 >> 核科学与技术 提交时间: 2024-05-12

    摘要: 为更好的理解和掌握熔盐换热器的运行特征,并给熔盐堆中换热器的设计和运行累积经验,本文以美国橡树岭国家实验室10MWt熔盐实验堆(MSRE)用的主换热器为研究对象,基于该换热器的设计参数,应用管壳式换热器的理论计算方法(包括Kern方法和Bell-Delaware方法)、换热器设计软件HTRI Xchanger Suite和计算流体力学方法(Computational Fluid Dynamics, CFD)对换热器的关键性能指标(如换热系数、压降和换热功率)分别进行了计算分析,并与MSRE主换热器的实验数据进行比较分析。结果表明:两种理论计算方法(Kern方法、Bell-Delaware方法)、HTRI软件及CFD仿真模拟的结果与实验结果的差异均在可接受范围内,其中Kern方法与MSRE实验所得的换热量相差最大、约为15%,HTRI软件模拟与MSRE实验所得的总换热系数相差最小、为0.16%;理论计算方法、换热器设计软件及CFD仿真均不同程度适用于熔盐-熔盐换热器设计,且CFD仿真还可对换热器内部传热和流动细节进行直观描述。

  • 基于TMSR-PNS的宽能区中子束流监测器的模拟研究

    分类: 核科学技术 >> 核探测技术与核电子学 提交时间: 2024-05-11

    摘要: 针对钍基熔盐堆白光中子源(TMSR-PNS)在运行过程中出现中子束流掉束或打火导致的束流不稳定的问题,有必要设计研发一种具有高计数率、低中子束流影响、高中子/伽马甄别性能的中子束流监测器。基于蒙特卡洛模拟软件Geant4系统研究了薄膜塑料闪烁中子束流监测器的中子转换层厚度、闪烁体厚度、以及外壳材料等关键参数对薄膜闪烁体的影响规律,分析结果表明:闪烁体中子转换层厚度约为2 um时具有相对合适的本征探测效率,闪烁体厚度为2 mm、甄别阈值为0.1 MeV时监测器具备伽马射线不灵敏性能。同时,通过对比不同外壳材料对于γ射线产生电子的影响,选取电子产生较少的铁作为外壳材料。研究结果可为后续的中子束流监测器实物制备提供理论依据。

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