俄罗斯圣彼得堡理工大学研发改进型混合格栅 推动小型模块化核反应堆发展

圣彼得堡彼得大帝理工大学的工程师们正积极投身于小型模块化核反应堆(SMR)改进型混合格栅的研发工作。此反应堆专为增材制造设计，研发成果在全球尚属首例。该研究获联邦“2030优先计划”支持，未来采用优化混合格栅的SMR，能让俄罗斯偏远地区以更低成本获取电力。

小型模块化核反应堆以常见的压水反应堆(VVER)为基础，其工作原理是加压热水与蜂窝结构燃料组件接触。混合格栅作为组件关键部件，旨在增强冷却剂混合、减少热流不均。但燃料元件表面易形成气泡，导致沸腾区和过热，所以改进混合格栅既要增强传热，又要消除沸腾区。圣彼得堡理工大学团队独特之处在于，直接利用3D打印技术设计新产品并投入生产，增材制造能制造复杂内部几何结构零件，优化后改善流体动力学和散热性能，使发电成本降低5%。

“小型模块化核反应堆研发是长期项目，国家积极支持。俄罗斯正实施‘新型核能和能源技术’国家项目，旨在确保核能领域自主权并研发小型模块化反应堆。”圣彼得堡理工大学“数字工程”高级工程学院计算机工程中心副主任尼古拉·叶菲莫夫 - 索伊尼评论道。该团队还利用CML - Bench®数字平台设计混合网格，此平台数字和设计解决方案超37.5万个，含核工业方案。使用数字孪生技术可降低产品开发和生产成本，减少全尺寸测试次数。项目预计持续三年，目前科学家正开发数字化设计方法，改进混合网格设计以提升性能。