非结构化网格上带反射层反应堆的数值传热与分析

带反射层矩形反应堆的数值传热计算是一项针对核能系统的重要研究，由刘会娟、张敏和张钧波等人在南京理工大学动力工程学院完成。论文关注的是在非结构化网格环境下，采用有限容积方法对两种不同形状的反应堆进行数值模拟，旨在探讨反射层如何影响反应堆的温度场和热能传输。 首先，研究者针对无限大平板形反应堆进行了计算。他们通过数值求解堆芯和反射层中的热中子通量密度，并将其与精确解进行比较，确保计算模型的准确性。这种方法允许他们识别出堆内热中子产生的热能源项分布规律，并进一步进行热传导的数值模拟。这种模拟的结果表明，反射层有助于减少中子泄漏，优化堆芯尺寸和燃料利用率，从而提升反应堆的功率输出。 其次，他们扩展到三维长方矩形反应堆，考虑了带有反射层的情况。通过与裸堆的对比，研究人员展示了反射层如何改善反应堆的热力性能，这在实际核电站设计中具有显著的意义。整个研究过程不仅提供了理论支持，还为核热工水力工程分析提供了一种经济且可靠的方法。 整个研究采用了笛卡尔直角坐标系下的稳态热扩散微分方程来描述反应堆的热行为，这是基于单组扩散法的基本原理。通过解决这些方程，研究者能够深入理解反应堆内部的热传递过程，这对于优化核能系统的运行效率至关重要。 这篇首发论文不仅展示了带反射层矩形反应堆的数值计算技术，还强调了反射层在提高核电站经济性和可靠性方面的实际应用价值，为相关领域的工程师和研究人员提供了宝贵的数据和理论依据。