聚变裂变混合堆包层液态锂铅与燃料颗粒两相流动与传热研究

基于现有核聚变成果和裂变堆技术，针对聚变能应用之前大规模发展裂变核能处理核废料与发电的需求，发展聚变裂变混合堆及双冷嬗变包层技术是我国的能源战略。本项目正是以该包层发展的关键基础问题为牵引，利用已建造的液态锂铅热对流回路、强迫对流回路和自开发的磁流体数值模拟程序为手段，并与ITER包层工作组国际同行密切合作，开展聚变堆强磁场、高能中子与包层内核燃料颗粒裂变反应产生高功率密度核热等特殊条件时液态锂铅与燃料颗粒液固两相流动与传热研究。包括燃料颗粒动力学模型和传热模型，燃料颗粒与液态锂铅间换热关联式和换热系数，燃料颗粒在包层内流动时的温度瞬变特性，层流和湍流模式下两相流压降、流速与温度的变化关系，两相流与包层结构材料中国低活化钢接触传热系数，并探索强磁场对两相流速分布不匀性和湍流衰减规律及其对流动与传热的影响，为混合堆包层内液态锂铅与燃料颗粒多相流传热的应用与发展建立基础。

基于现有核聚变成果和裂变堆技术，针对聚变能应用之前大规模发展裂变核能处理核废料与发电的需求，发展聚变裂变混合堆及双冷嬗变包层技术是我国的能源战略。本项目正是以该包层发展的关键基础问题为牵引，利用已建造的液态锂铅热对流回路、强迫对流回路和自开发的磁流体数值模拟程序为手段，并与ITER包层工作组国际同行密切合作，开展聚变堆强磁场、高能中子与包层内核燃料颗粒裂变反应产生高功率密度核热等特殊条件时液态锂铅与燃料颗粒液固两相流动与传热研究。包括燃料颗粒动力学模型和传热模型，燃料颗粒与液态锂铅间换热关联式和换热系数，燃料颗粒在包层内流动时的温度瞬变特性，层流和湍流模式下两相流压降、流速与温度的变化关系，两相流与包层结构材料中国低活化马氏体钢接触传热系数，并探索强磁场对两相流速分布不匀性和湍流衰减规律及其对流动与传热的影响，为混合堆包层内液态锂铅与燃料颗粒多相流传热的应用与发展建立基础。