月球表面热管熔盐堆概念设计

月球表面热管熔盐堆概念设计

在月球建立基地是人类探索太空的第一步，而为基地提供稳定可靠的能源是最重要的方面之一。与太阳能相比，核能具有高功率、比质量低、使用寿命长、可全天候供电等优点，是月球表面基地能源供给的理想选择。基于100 kWe的供电需求，设计了月球表面热管熔盐堆。使用SCALE 6.1开展了中子物理与屏蔽分析。基于热管的黏性极限、声速极限、携带极限、沸腾极限和毛细极限，采用热阻网络法模拟热管传热，并耦合计算流体力学方法进行了正常工况下全堆芯热工流体分析。分析结果表明：通过三分区堆芯布置可以展平功率；在不需要额外屏蔽和换料的情况下，反应堆可以满功率运行20年；热管传热功率低于传热极限，热管工作在温度限值之内，符合...

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Main Authors: 刘 坤, 林 铭, 李 锐, 左 献迪, 程 懋松, 戴 志敏
Format: Article
Language:zho
Published: Science Press 2025-06-01
Series:He jishu
Subjects:
月球表面
热管
熔盐堆
热阻网络法
分区布置
Online Access:https://www.sciengine.com/doi/10.11889/j.0253-3219.2025.hjs.48.250090
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Summary:在月球建立基地是人类探索太空的第一步，而为基地提供稳定可靠的能源是最重要的方面之一。与太阳能相比，核能具有高功率、比质量低、使用寿命长、可全天候供电等优点，是月球表面基地能源供给的理想选择。基于100 kWe的供电需求，设计了月球表面热管熔盐堆。使用SCALE 6.1开展了中子物理与屏蔽分析。基于热管的黏性极限、声速极限、携带极限、沸腾极限和毛细极限，采用热阻网络法模拟热管传热，并耦合计算流体力学方法进行了正常工况下全堆芯热工流体分析。分析结果表明：通过三分区堆芯布置可以展平功率；在不需要额外屏蔽和换料的情况下，反应堆可以满功率运行20年；热管传热功率低于传热极限，热管工作在温度限值之内，符合设计要求。整体设计满足月球基地初步建设工作的需求，也可为星球表面熔盐堆设计提供参考。
ISSN:0253-3219

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