核动力船舰超临界二氧化碳循环系统建模与性能分析

作者：石明珠; 邵应娟^*; 钟文琪; 石岩

来源：东南大学学报(自然科学版), 2020, 50(02): 351-357.

• 超临界二氧化碳
• 布雷顿循环
• 核动力船舰
• 系统建模
• 热力学分析

为探究以超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide, S-CO2)布雷顿循环耦合核反应堆所构成的新型船舰动力装置的系统性能,选取4种高效紧凑的S-CO2循环(再压缩、内冷、部分冷却及再热)耦合4种典型船用核反应堆(铅冷快堆、高温气冷快堆、钠冷快堆及压水堆),构建了16种核动力船舰S-CO2循环动力系统及其热力学模型,研究分流比、透平入口压力、压缩机入口压力和循环最低温度对循环效率的影响.结果表明:存在最佳分流比及压缩机入口压力使循环效率达到最高;各系统循环效率随透平入口压力的提高,呈先迅速增长后趋于稳定趋势;S-CO2再热循环应用于上述4种典型船用核反应堆二回路系统时效率最高,分别为46.6%、50.8%、 44.5%及32.5%;根据高温气冷快堆S-CO2再热循环系统热力性能最佳,提出了其整体系统布置方案.

• 单位
  东南大学