CFETR集成设计平台的核热耦合模块开发.PDF

第41 卷 第1 期 核 技 术 Vol.41, No.1 2018 年1 月 NUCLEAR TECHNIQUES January 2018 CFETR 集成设计平台的核热耦合模块开发 1 1 1 1 2 2 徐兵兵 徐 坤 叶民友 毛世峰 雷明准 彭学兵 1 （中国科学技术大学核科学技术学院 合肥 230027 ） 2 （中国科学院等离子体物理研究所 合肥 230031 ） 摘要 正在研发的中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor, CFETR)集成设计平台包括物理 设计平台和工程设计平台，工程设计平台采用模块化方式，包括磁体、真空室、偏滤器、中子学等模块。模 块设计中涉及用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)软件来对堆内部件开展热工水力分析， CFD 的热源项包括中子学计算产生的核热，而中子学分析软件（如Monte Carlo N particle transport code, MCNP ） 核热输出结果文件存在CFD 软件无法直接读取等问题。因此，基于网格-网格插值和点-点插值法，开发了中 子学与CFD 核热耦合模块，提供两种途径实现高精度的三维核热耦合。使用CFX 软件，以CFETR 的一种氦 冷陶瓷包层(Helium Cooled Ceramic Breeder blanket，HCCB) 中增殖单元模块为对象，进行了热工水力分析，计 算结果表明了核热耦合模块功能的可靠性。 关键词 中国聚变工程实验堆集成设计平台，核热耦合模块，MCNP ，CFX，氦冷陶瓷包层 中图分类号 TL99 DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.010601 Neutronics-thermal hydraulics coupling module for CFETR integration design platform 1 1 1 1 2 2 XU Bingbing XU Kun YE Minyou MAO Shifeng LEI Mingzhun PENG Xuebing 1(School of Nuclear Science and Technology, University of Science and Technology of China, Hefei 230027, China) 2(Institute of Plasma Physics , Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China) Abstract [Background] The China fusion engineering test reactor (CFETR) under development, mainly consists of a physical design platform and an engine