固态燃料熔盐堆FuSTAR核热耦合数值分析

林悦; 张大林; 刘雅鹏; 孙林; 李倩; 胡艺; 易腾; 颜安

doi:10.20190/j.cnki.02580918.202505007

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固态燃料熔盐堆FuSTAR核热耦合数值分析

更新时间：2025-11-28

- 固态燃料熔盐堆FuSTAR核热耦合数值分析
- Vol. 45, Issue 5, Pages: 887-900(2025)
- 作者机构：
  
  1. 西安交通大学核科学与技术学院
  2. 中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所
  3. 中国三峡武汉科创园
  4. 中国长江电力股份有限公司
  5. 中国长江三峡集团有限公司
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20190/j.cnki.02580918.202505007
  CLC： TL426
- Published：2025
- 稿件说明：
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林悦, 张大林, 刘雅鹏, et al. 固态燃料熔盐堆FuSTAR核热耦合数值分析[J]. 2025, 45(5): 887-900.
DOI：

林悦, 张大林, 刘雅鹏, et al. 固态燃料熔盐堆FuSTAR核热耦合数值分析[J]. 2025, 45(5): 887-900. DOI： 10.20190/j.cnki.02580918.202505007.

摘要

固态燃料熔盐堆FuSTAR可满足安全高效的军民两用多层次能源供给，既可满足民用低碳发电、熔盐储能等需求，在国防上也适用于国防稳定电源供应及高能耗军事应用等场景，服务于“一带一路”经济建设和国防建设。为确保其设计具备足够的安全性，需针对其设计开展核热耦合计算，分析其热工及物理特性，并为设计优化提供理论依据。基于西安交通大学自主开发的ACENA程序对FuSTAR堆芯进行核热耦合数值模拟，获得其功率分布、控制棒价值、冷却剂温度场及流场分布、燃料芯块及包壳温度分布等中子动力学及热工水力学基本规律，并开展失流事故瞬态计算分析，以验证FuSTAR堆芯设计的安全性。计算结果表明，稳态工况下堆内燃料芯块最大温度为1 369 K

包壳最大温度为1 299 K

满足热工安全准则。在0.5 s内引发50%失流事故工况下，FuSTAR堆芯依靠反馈性可达到自稳，最终功率稳定在107.88 MW

材料温度均在安全限值内，堆内不会发生损坏。ACENA程序的核热耦合分析表明，FuSTAR堆芯设计能够满足固有安全性准则。

Abstract

关键词

Keywords

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