【作者】

滕广; 胡剑英; 孙岩雷; 张丽敏; 吴张华; 罗二仓

【单位】

中国科学院理化技术研究所

【摘要】

自由活塞斯特林发电机是一种适用热源广泛、高效可靠的热电转换装置，尤其适用于航天领域的小型核能系统。在已有基于斯特林循环的核电系统中，反应堆、传热回路与自由活塞斯特林发电机采用分体式布置，系统结构复杂且紧凑程度低。本研究提出一种新型核热驱动斯特林发电机方案，采用内置流道的反应堆堆芯替代原有高温换热器，消除了反应堆与斯特林发动机间的传热回路，实现了反应堆与热电转换装置的一体化集成。为确保反应堆达到临界状态并保护直线电机免受辐射影响，采用了增大堆芯体积、增设中子反射层和声学传输管的设计方法。通过建立数值模型进行仿真分析，研究了中子反射层、声传输管等新增组件对系统性能的影响。结果表明：新型结构的整体热电转换效率超过37%，较已有技术仅降低6.84%，表明内置堆芯自由活塞斯特林发电作为新型核能系统的技术可行性。

【关键词】

自由活塞斯特林;核能;内置核燃料堆芯

【论文集名称】

前沿与创新动力技术

【会议名称】

设计与智能制造2025学术年会

【会议时间】

2025-11-7至2025-11-10

【下载次数】

0

返回