分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 核能是满足能源供应、保证国家安全的重要支柱之一。核能发电在技术成熟性、经济性、可持续性等方面具有很大的优势，同时相较于水电、光电、风电具有无间歇性、受自然条件约束少等优点，是可以大规模替代化石能源的清洁能源。目前核能主要用于发电，只有少数反应堆应用于核能供热和海水淡化。随着技术的发展，尤其是第四代核能系统技术逐渐成熟和应用，核能有望超脱出仅仅提供电力的角色。文章围绕核能的综合利用，从高效发电、核能制氢、海水淡化、核能供热和高温工艺热利用的角度，分别阐述了核能综合利用现状以及未来发展趋势，最后展望了核能在未来构建多能融合的复合能源系统中的重要作用。
分类： 核科学技术 >> 裂变堆工程技术 提交时间： 2024-04-07
摘要： 对于熔盐堆全堆高保真流体动力学计算，即使借助超级计算机的并行计算能力在面对快速甚至实时求解的问题仍然面临效率的巨大挑战，引入和采用模型降阶方法（Reduced Order Modeling，ROM），将能够有效解决这类问题。基于本征正交分解方法（Proper Orthogonal Decomposition, POD）与Galerkin投影法，引入基于有限体积的模型降阶方法（ROM based on Finite Volume approximation，FV-ROM）和上确界稳定模型降阶方法（ROM with supremizer stabilization，SUP-ROM），针对液态燃料熔盐堆(Liquid Fuel Molten Salt Reactor，LFMSR)层流和湍流瞬态工况开展适用性分析。结果表明，FV-ROM方法在速度误差和计算效率方面占有明显优势，层流和湍流瞬态速度平均L2相对误差低于0.5%和0.6%，且单步长的加速比分别为1500和1000倍左右；相比之下，SUP-ROM方法在压力预测方面表现出显著的优势，层流和湍流瞬态压力平均L2相对误差低至0.20%和0.38%。因此，通过FV-ROM和SUP-ROM两种方法相结合的方式进行熔盐堆流体动力学速度场和压力场预测，能够更加有效地提高流体动力学仿真的效率和确保瞬态模拟过程计算可靠性和精确度。
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