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基于MCNPX与Flurent的液态钍基熔盐堆物理热工耦合研究的开题报告
摘要：
液态钍基熔盐堆是一种采用钍-铀核燃料与熔盐作为燃料载体，通过熔融铀、钍燃料的混合与循环利用实现裂变反应的高效、可持续的新型核能技术。为了深入研究这种堆型的物理、热工特性，需要开展基于MCNPX与Flurent的热工物理耦合研究。本文旨在介绍该研究的意义、研究内容、研究方法与预期成果。
一、研究意义：
随着全球经济发展、对能源的需求不断增长，传统化石燃料资源日益枯竭，人类对清洁、高效、可持续能源的追求正愈加迫切。液态钍基熔盐堆作为一种新型核能技术，不仅具备高效能、可持续等优势，还能有效减少核废料等环境负担，因此备受关注。
然而，液态钍基熔盐堆本身存在着许多技术难点，如热工物理特性的耦合关系、以钍-铀核燃料为燃料载体的物理特性等。本研究旨在通过MCNPX与Flurent的物理热工耦合研究，深入探究液态钍基熔盐堆的物理、热工特性，为该技术的发展提供科学依据。
二、研究内容：
本研究的主要内容为开展基于MCNPX与Flurent的液态钍基熔盐堆物理热工耦合研究。具体研究内容包括：
1.搭建液态钍基熔盐堆的物理模型，建立MCNPX计算模型，求解堆芯中辐射源强与能谱分布等物理参数；
2.建立液态钍基熔盐堆的热工计算模型，考虑燃料与熔盐物性参数对堆芯温度分布的影响，同时对整个系统的热力学特性进行分析；
3.开展物理、热工特性双重响应的实验研究，为模型验证与优化提供数据支撑；
4.进行性能分析与优化，以提高液态钍基熔盐堆的运行效率与稳定性。
三、研究方法：
本研究采用MCNPX与Flurent相结合的物理热工耦合方法，通过有限元方法对液态钍基熔盐堆进行数值模拟计算，并结合实验数据对模型进行验证。
1.构建液态钍基熔盐堆的物理计算模型，在MCNPX中设置几何布局、材料参数等，求解辐射源强、能谱分布等物理特性。
2.建立热工计算模型，基于Flurent的求解器对系统的热力学特性进行计算分析。
3.进行实验研究，获取物理、热工特性的实验数据，对模型进行优化操作。
4.对优化后的液态钍基熔盐堆进行性能分析，优化各项参数，以提高其运行效率与稳定性。
四、预期成果：
本研究的预期成果主要包括：
1.建立液态钍基熔盐堆物理热工计算模型，对堆芯辐射源强、能谱分布、温度分布等物理特性进行数值模拟计算；
2.开展物理、热工特性双重响应的实验研究，获得液态钍基熔盐堆的实验数据，为模型验证与优化提供数据支撑；
3.完善液态钍基熔盐堆的物理、热工理论，为该技术的进一步研究提供科学依据；
4.对液态钍基熔盐堆进行性能分析与优化，并提高堆型的运行效率与稳定性。
五、结论：
本研究旨在开展液态钍基熔盐堆物理热工耦合研究，通过MCNPX与Flurent相结合的方法，深入探究该技术的物理、热工特性，为其进一步发展提供科学依据。预计通过该研究的开展，可以提高液态钍基熔盐堆的运行效率与稳定性，为清洁、高效、可持续能源的研究与发展做出贡献。