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空间反应堆Brayton循环的热力学特性

【作者】 李智 杨小勇 王捷 张作义    清华大学核能与新能源技术研究院 先进核能技术协同创新中心 先进反应堆工程与安全教育部重点实验室 北京100084

【关键词】 空间反应堆 Brayton循环

摘要】地面Brayton循环系统具备高效、紧凑的特点,经过优化后,可适用于空间反应堆。该文利用Fortran语言对空间Brayton循环进行数学建模,以循环工质为基础对系统进行改进,对氦氙混合工质下闭式Brayton循环进行热力学分析,讨论混合工质成分变化对Brayton循环的综合影响。研究结果表明:加入氙气降低了Brayton循环热力学性能,循环效率和比功均有降低;但氙气的加入有效降低压气机膨胀功,改善循环气动性能。氦气与氙气在热力性能与气动性能中表现互补,纯氦工质中加入适量氙气可使Brayton循环系统减少压气机、换热器数量,从而具备空间应用的潜力。

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