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MSBR工艺性能分析与运行优化研究的开题报告.docx

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MSBR工艺性能分析与运行优化研究的开题报告

标题:MSBR工艺性能分析与运行优化研究

作者:XXX

指导教师:XXX

学院:XXX

研究背景:

熔盐反应堆(MSR)是目前新一代核能技术的热点研究领域之一。熔盐堆是将裂变反应堆中传统的固态燃料改为熔盐形式,核反应产生的热能将直接被熔盐吸收并用于发电。与传统的固态燃料反应堆相比,熔盐堆具有更高的热效率,更低的失控风险,更广泛的燃料使用范围等优点。

研究内容和意义:

本文旨在对MSBR工艺进行性能分析,以提高MSBR工艺的效率和稳定性。具体来说,我们将探究以下问题:

1.熔盐正常运行时的热工参数变化规律:通过台式实验和数值模拟,研究熔盐在正常工况下的热工参数,如温度、热功率等的变化规律,深入分析反应堆热力学特点和热传导机理,提高热效率和稳定性。

2.熔盐反应堆失控状态下的应对措施:对反应堆失控等突发事故进行分析,探讨反应堆应对措施及安全保障机制,提高反应堆的安全运行。

3.熔盐反应堆的燃料选择与性能优化:通过对不同燃料的分析,研究不同燃料对反应堆热效率、燃料利用率的影响,进一步优化反应堆性能。

研究方法和技术路线:

1.台式实验:通过制备熔盐试样,进行实际实验,测量熔盐的热工参数,并记录热工参数随时间的变化规律。

2.数值模拟:采用MATLAB和COMSOL软件建立数值模型,计算并分析熔盐在反应堆中的传热传质特性以及反应堆热力学特性。

3.情景模拟:采用系统动力学模型,模拟熔盐反应堆发生失控事故的情景,并探讨失控事故应对措施及反应堆安全保障机制。

4.燃料选择和性能优化:采用现代优化方法,优化燃料的选择,以提高反应堆热效率和燃料利用率。

预期成果:

1.研究反应堆正常运行时熔盐的热工参数变化规律,为反应堆的稳定运行提供基础数据。

2.分析失控状态下的熔盐行为,为反应堆的安全保障提供支持。

3.通过对熔盐反应堆不同燃料的分析和性能模拟,为反应堆的燃料选择与性能优化提供支持。

计划进度:

第一年:对熔盐在正常工况下的热工参数进行测量和分析,并建立反应堆热力学特性的数值模拟模型。

第二年:通过情景模拟,对反应堆失控等突发事故进行分析,并提出应对措施及安全保障机制。

第三年:通过现代优化方法,研究反应堆燃料选择与性能优化。

参考文献:

1.于润辉,等.熔盐堆数值模拟[M].哈尔滨工业大学出版社,2019.

2.白向阳,等.熔盐摆鹤反应堆NQA-2安全分析[J].核动力工程,2020,41(7):47-52.

3.李健鹏,等.熔盐堆耐腐蚀性能研究进展[J].核动力工程,2019,40(3):190-195.

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