摘要
摘要 熔鹽式反應器的發展至今尚有許多議題待解決，包括爐心設計、熔鹽熱傳現象的研究、氟化鹽系統的規劃等問題，皆被認為是未來須必須克服的議題。熔鹽式反應器採用熔融氟化物鹽類為冷卻劑，液體形式之燃料，並與冷卻劑一起混合流動，且在爐心內中子與燃料發生核反應，將核分裂反應能量直接釋放於融鹽中。熔鹽式反應器不論熱流或爐心設計，皆與現有的LWR有相當大的差異。本研究將從爐心熱流的角度上，提供未來在速度分佈器設計上一個思考的方向 本論文採用計算流體力學(Computational Fluid Dynamics)軟體 FLUENT，進行速度分佈器的設計對爐心熱流影響之模擬研究。本研究以Ignatiev 等人於2007年提出之MOSART(Molten Salt Actinide Recycler and Transmuter)模型作為模擬的對象，探討在穩態運轉下速度分佈器之流孔孔徑大小、排列方式與自由面積(流孔面積)比(free area ratio)對爐心熱流場之影響。 本研究共模擬了12種不同的案例，最後並藉由這些案例的分析，提出的建議進行較佳化速度分佈器設計，再以數值模擬確認該一案例為較佳的設計，可以導致爐心具有較均勻的流體溫度分佈及較低的壁溫。分析結果顯示流口尺寸、排列方式及自由面積比，對爐心熱流場有顯著的影響。較小的孔徑速度分布器，使分佈器平板各孔洞獲得較一致的質量流率；而當孔徑較大時，各孔洞質量流率則與孔洞所在平板半徑位置有關。分佈器孔洞於邊緣分佈的位置不同，可導致爐心壁溫分佈呈現明顯的差異；且當速度分佈器設計在自由面積比35%時，可形成較佳的爐心熱流場分佈。此一較佳化設計的速度分佈器，導致最高壁面溫度為985K，平均流體溫度為943K，最高流體溫度為1024K，皆較其他案例理想。 關鍵字: 熔鹽式反應器、速度分佈器、FLUENT、計算流體力學
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