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학술저널
저자정보
Zhiwen Dai (Xi'an Jiaotong University) Chenglong Wang (Xi'an Jiaotong University) Dalin Zhang (Xi'an Jiaotong University) Wenxi Tian (Xi'an Jiaotong University) Suizheng Qiu (Xi'an Jiaotong University) G.H. Su (Xi'an Jiaotong University)
저널정보
한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제53권 제12호
발행연도
2021.12
수록면
3,910 - 3,917 (8page)
DOI
https://doi.org/10.1016/j.net.2021.06.035

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Reactor fuel's power distribution plays a vital role in designing the new generation thermionic SpaceReactor Power Systems (SRPS). In this paper, the 1/12th SPACE-R's full reactor core was numericallyanalyzed with two kinds of different axial power distribution, to identify their impacts on thermalhydraulic and thermoelectric characteristics. In the benchmark study, the maximum error betweennumerical results and existing data or design values ranged from 0.2 to 2.2%. Four main conclusions wereobtained in the numerical analysis: a) The axial power distribution has less impact on coolant temperature. b) Axial power distribution influenced the emitter temperature distribution a lot, when the corepower was cosine distributed, the maximum temperature of the emitter was 194 K higher than that ofthe uniform power distribution. c) Comparing to the cosine axial power distribution, the uniform axialpower distribution would make the maximum temperature in each component of the reactor core muchlower, reducing the requirements for core fuel material. d) Voltage and current distribution were similarto the axial electrode temperature distribution, and the axial power distribution has little effect on theoutput power
#CFD #SPACE-R #Thermal-hydraulic characteristics #Axial power distribution

목차

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Z. Dai / 2020 / Thermoelectric characteristics analysis of thermionic space nuclear power reactor / Int. J. Energy Res 44:855~868 google schola K. A. Abdul Khalid / 2016 / Review on thermionic energy converters / IEEE Trans. Electron. Dev 63(6):2231~2241 google schola A. S. Koroteev / 2015 / Nuclear power propulsion system for spacecraft / Therm. Eng 62(13):971~980 google schola H. S. Rhee / 1992 / Space-R thermionic space nuclear power system with single-cell incore thermionic fuel elements 246:120~129 google schola El-Genk Mohamed S / 1992 / Transient and steady-state analyses of an electrically heated topaz-II thermionic fuel element / Proceedings of the 27th Intersociety Energy Conversion Engineering Conference 2 google schola

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