三维模型次临界能源包层热工-水力数值研究

来源：核动力工程杂志2018年第1期北京时间：

作者：王曦, 师学明

单位：1. 中物院聚变能源科学技术研究中心, 北京, 100088;；2. 北京应用物理与计算数学研究所, 北京, 100088；

摘要：针对国际热核聚变实验堆(ITER)级别聚变堆芯驱动的三维模型次临界能源包层,轻水冷却燃料及氦气冷却第一壁、轻水冷却燃料的2个热工-水力方案,采用RNG <i>k</i>-<i>ε</i>湍流模型结合流-固耦合传热方法进行数值模拟,并考虑了燃料栅元功率密度及功率展平三维分布。研究发现:氦气冷却第一壁能显著降低各固体材料的最高温度;燃料栅元最高温度大小与功率密度分布一致;功率展平利于轻水在冷却通道中等流量分配。本研究获得了足够热工裕量的热工-水力方案。

关键词：聚变-裂变混合堆, 次临界能源包层, 三维模型, 热工-水力

基金资助：国家磁约束核聚变能源研究专项(2015GB108002)