CSNS退耦合液氢慢化器中子物理-热工耦合模拟

摘要

本文分析了中国散裂中子源（CSNS）退耦合窄化液氢慢化器(Decoupled Posioned Hydrogen Moderator,DPHM)热沉积分布，对慢化工质、窄化片和容器进行了流固共轭传热三维数值分析。针对DPHM热源的不规则分布，提出了适合DPHM的中子物理-热工热源耦合方法，考察了18K入口条件下不同流量对慢化器的慢化工质液氢的平均温度的影响。计算结果表明：中子物理-热工耦合方法能更真实地在热分析计算中反映CSNS的热源分布，慢化器的温度随流量增加呈现非线性降低，慢化工质在选定流量下温度分布符合中子物理要求。本文的分析结果为中子物理计算、慢化器结构以及低温系统的设计和优化提供理论依据。