带反射层圆柱形反应堆的热中子通量数值模拟研究

"该文详细探讨了带反射层圆柱形反应堆的数值传热计算方法，通过非结构化网格中的有限容积法对反应堆的物理和热特性进行了数值模拟。作者张敏、董玉杰和刘会娟分别来自南京理工大学和清华大学核能技术研究院。文中首先使用单组法求解堆芯和反射层的热中子通量密度，通过与精确解对比验证其准确性，然后确定热功率分布并进行传热计算，比较有无反射层的反应堆性能差异。文章指出，反射层能够提高反应堆效率，增加热功率输出。全文着重展示了数值计算在核反应堆设计中的应用，为反应堆分析提供了新的参考。" 在核动力反应堆的设计中，反射层的运用至关重要。反射层的作用是减少热中子的泄露，缩小堆芯临界尺寸，节约核燃料，并提升平均热中子通量密度，从而增强反应堆的热功率输出。文章采用非结构化网格作为计算基础，利用有限容积方法解决了带有轴向布置反射层的圆柱形反应堆的热中子扩散问题。这是通过解决一组单组热中子扩散微分方程实现的，这些方程描述了热中子在反应堆内的传输行为。 在数值计算过程中，首先使用单组法对堆芯和反射层中的热中子通量密度进行了数值求解，与解析解进行比较，以确保计算的准确性。接着，通过类似法确定了堆内热中子产生的热功率分布规律，进一步进行数值传热计算。所有计算结果均与无反射层的反应堆状态进行对比，结果显示，引入反射层后的反应堆性能得到了显著提升，这表明这种方法在经济性和可靠性方面具有优势。 文章的创新点在于它提供的数值模拟方法，能够在复杂几何形状的反应堆中准确预测热中子通量和热环境，为核动力反应堆的优化设计和分析提供了新的工具。这对于核能行业的科研和工程实践有着重要的指导意义，特别是对于提高反应堆效率和安全性方面。 这篇论文深入研究了带反射层圆柱形反应堆的热中子通量计算，展示了数值方法在解决这一复杂问题上的潜力，并提供了与传统裸堆比较的数据，对于理解反射层在反应堆性能提升中的作用有着深刻见解。