熔鹽冷卻球床堆堆芯熱工水力特性數(shù)值分析的開題報告

熔鹽冷卻球床堆堆芯熱工水力特性數(shù)值分析的開題報告一、選題背景熔鹽冷卻球床堆是目前國際上非常熱門的一種新型核能技術(shù)。它采用熔鹽作為冷卻劑和燃料載體，具有核損傷低、壽命長、安全性高、可擴展性強等特點，被認(rèn)為是未來的主導(dǎo)技術(shù)之一。然而，熔鹽冷卻球床堆作為一種復(fù)雜的熱工系統(tǒng)，其流動和傳熱的細(xì)節(jié)問題仍然面臨許多挑戰(zhàn)。二、選題意義針對熔鹽冷卻球床堆的熱工水力特性問題，進(jìn)行數(shù)值分析有助于揭示熔鹽冷卻球床堆的流動和傳熱機理，并對其熱力學(xué)特性進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。此外，數(shù)值分析還可以為熔鹽冷卻球床堆的設(shè)計和優(yōu)化提供重要參考。三、研究目標(biāo)和內(nèi)容本文擬開展熔鹽冷卻球床堆的堆芯熱工水力特性數(shù)值分析研究。具體研究目標(biāo)和內(nèi)容如下：1.建立熔鹽冷卻球床堆的三維數(shù)值模型，并進(jìn)行流場和溫度場的模擬計算。2.分析熔鹽冷卻球床堆流動狀態(tài)的變化規(guī)律，重點研究堆芯區(qū)域的流動和傳熱特征。3.優(yōu)化熔鹽冷卻球床堆的結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作條件，提高其熱工水力特性。4.分析熔鹽冷卻球床堆在不同操作條件下的熱力學(xué)特性，包括溫度分布、功率分布、燃耗分布等。四、擬采用的研究方法本文采用數(shù)值模擬的方法進(jìn)行研究。具體來說，將采用CFD軟件模擬熔鹽冷卻球床堆流場和溫度場，并通過對模型的優(yōu)化，分析其熱工水力特性和優(yōu)化方案。此外，還將基于熱工和傳熱數(shù)值仿真結(jié)果進(jìn)行熱力學(xué)特性分析。五、研究難點和解決方案熔鹽冷卻球床堆復(fù)雜的流動和傳熱機理是本次研究的主要難點。為解決這一難點，擬采用多種模型和算法進(jìn)行模擬計算，并且結(jié)合二次開發(fā)的方法對CFD軟件進(jìn)行優(yōu)化，確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。六、預(yù)期成果本文預(yù)期取得以下研究成果：1.建立了熔鹽冷卻球床堆的三維數(shù)值模型，并對其熱工水力特性進(jìn)行了分析。2.揭示了熔鹽冷卻球床堆的流動和傳熱機理，總結(jié)了其特點和規(guī)律。3.提出了優(yōu)化熔鹽冷卻球床堆的結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作條件，提高了其熱工水力特性。4.分析了熔鹽冷卻球床堆在不同操作條件下的熱力學(xué)特性，包括溫度分布、功率分布、燃耗分布等。七、研究進(jìn)度安排本文的研究進(jìn)度如下：1.第一階段（2021年7月-2021年8月）：完成熔鹽冷卻球床堆的三維數(shù)值模型的建立。2.第二階段（2021年9月-2022年2月）：進(jìn)行流場和溫度場的模擬計算，分析熔鹽冷卻球床堆流動和傳熱特征。3.第三階段（2022年3月-2022年5月）：優(yōu)化熔鹽冷卻球床堆的結(jié)構(gòu)參數(shù)