熔盐冷却球床堆堆芯热工水力特性数值分析的开题报告.docx

熔盐冷却球床堆堆芯热工水力特性数值分析的开题报告
一、选题背景
熔盐冷却球床堆是目前国际上非常热门的一种新型核能技术。它采用熔盐作为冷却剂和燃料载体，具有核损伤低、寿命长、安全性高、可扩展性强等特点，被认为是未来的主导技术之一。然而，熔盐冷却球床堆作为一种复杂的热工系统，其流动和传热的细节问题仍然面临许多挑战。
二、选题意义
针对熔盐冷却球床堆的热工水力特性问题，进行数值分析有助于揭示熔盐冷却球床堆的流动和传热机理，并对其热力学特性进行优化和改进。此外，数值分析还可以为熔盐冷却球床堆的设计和优化提供重要参考。
三、研究目标和内容
本文拟开展熔盐冷却球床堆的堆芯热工水力特性数值分析研究。具体研究目标和内容如下：
1.建立熔盐冷却球床堆的三维数值模型，并进行流场和温度场的模拟计算。
2.分析熔盐冷却球床堆流动状态的变化规律，重点研究堆芯区域的流动和传热特征。
3.优化熔盐冷却球床堆的结构参数和操作条件，提高其热工水力特性。
4.分析熔盐冷却球床堆在不同操作条件下的热力学特性，包括温度分布、功率分布、燃耗分布等。
四、拟采用的研究方法
本文采用数值模拟的方法进行研究。具体来说，将采用CFD软件模拟熔盐冷却球床堆流场和温度场，并通过对模型的优化，分析其热工水力特性和优化方案。此外，还将基于热工和传热数值仿真结果进行热力学特性分析。
五、研究难点和解决方案
熔盐冷却球床堆复杂的流动和传热机理是本次研究的主要难点。为解决这一难点，拟采用多种模型和算法进行模拟计算，并且结合二次开发的方法对CFD软件进行优化，确保研究结果的准确性和可靠性。
六、预期成果
本文预期取得以下研究成果：
1.建立了熔盐冷却球床堆的三维数值模型，并对其热工水力特性进行了分析。
2.揭示了熔盐冷却球床堆的流动和传热机理，总结了其特点和规律。
3.提出了优化熔盐冷却球床堆的结构参数和操作条件，提高了其热工水力特性。
4.分析了熔盐冷却球床堆在不同操作条件下的热力学特性，包括温度分布、功率分布、燃耗分布等。
七、研究进度安排
本文的研究进度如下：
1.第一阶段（2021年7月-2021年8月）：完成熔盐冷却球床堆的三维数值模型的建立。
2.第二阶段（2021年9月-2022年2月）：进行流场和温度场的模拟计算，分析熔盐冷却球床堆流动和传热特征。
3.第三阶段（2022年3月-2022年5月）：优化熔盐冷却球床堆的结构参数和操作条件，并进行热力学特性分析。
4.第四阶段（2022年6月-2022年8月）：撰写研究报告和论文。