环形通道加热器内FLiNaK盐的流动与传热特性研究

钍基熔盐堆缩比仿真装置是10 MW钍基熔盐固态试验堆的1/3缩比仿真装置,其设计功率为370 kW。19支加热管外缠绕螺旋线圈的环形通道加热器已用于仿真装置堆芯的加热。为了进一步理解加热管外径及环形通道的宽度对环形通道加热器性能的影响,采用Fluent软件分析了环形通道加热器在不同加热管外径及环形通道宽度下的流动与传热特性。利用熵产原理分析了环形通道加热器的整体性能。结果表明:由于螺旋线圈的存在,环形通道内的FLiNaK盐产生了轴向速度、径向速度及切向速度,同时环形通道内纵截面上出现逆流。加热管的外径对环形通道内FLiNaK盐的流动及传热特性无影响,加热管外径越大,环形通道加热器的能量利用率越高。环形通道宽度越大,环形通道内FLiNaK盐的压损越小,对流换热系数越小,环形通道加热器的能量利用率越低。