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作者：刘涛;张岩;冷宇洋;宋美慧;陈伟雄;
单位：西安交通大学能源与动力工程学院;
摘要：针对空间气冷堆耦合氦氙布雷顿循环系统运行过程中，因工质泄漏或充气不均匀引发的工质混合比例偏离设计值，进而影响系统的安全性以及稳定性的问题，基于Simulink平台，搭建了涵盖气冷堆堆芯、透平、压缩机、回热器、冷却器以及散热器的空间气冷堆耦合氦氙布雷顿循环系统动态模型，通过设定不同的氦气与氙气混合工质的摩尔质量(50±5) g/mol,模拟了外部反应性阶跃扰动下循环系统关键参数的动态响应特性。结果表明：当工质摩尔质量偏离至45 g/mol时，系统循环效率下降1.4%,堆内平均对流换热系数提高12.9%,面临反应性阶跃，系统的响应时间相较于设计混合比下缩短6.8%;而工质摩尔质量偏离至55 g/mol时，循环效率上升了0.78%,堆内平均对流换热系数下降16.8%,系统的响应时间延长了4.9%。研究结果可为空间核动力系统的安全运行以及控制策略提供参考。
关键词：空间气冷堆;;布雷顿循环;;动态特性
基金资助：中核集团领创科研资助项目
