液态铅铋合金自然循环实验与数值模拟

铅铋合金(lead-bismuth eutectic,LBE)自然循环流动与输传热特性的研究，对自然循环铅铋快堆的设计运行、提高反应堆自然安全性能有重要意义。为进一步探究铅铋合金的自然循环流动传热特性，本文基于自然循环理论分析，并结合其他冷却剂介质（钠、水），对比研究了LBE自然循环稳态流动与输传热行为规律与特点；同时基于LBE自然循环瞬稳态实验，对快堆系统分析程序FRTAC模拟LBE瞬、稳态自然循环的适宜性进行了初步验证；基于FRTAC程序计算，量化分析了不同运行工况、回路流道结构参数和回路阻力等因素对LBE自然循环的影响。结果表明，不同因素对LBE自然循环的影响程度不同，不同的回路运行温度水平对自然循环流动特性影响较小，而传热特性受回路不同运行温度水平影响的敏感性相对较大；自然循环高度（冷热心位差）对自然循环质量流量影响较显著。此外，回路整体管径增大将导致循环质量流量增加，加热区内温升与换热温差降低。