个单位的平行平面，若两个平面的温度相差1个单位，则在单位时间内从一个平面 传导至另一个平面的热量，物质的热导率值受温度影响，随温度增高而稍有增加，若物质各 部之间温度差不很大时，在实用上对整个物质可视为一常数，晶体冷却时，它的热导率增加 极快；本发明中，所述铅铋共晶合金流体的热导率是指在流体内部垂直于导热方向上，两个 温差和面积均为1个单位的平行平面，相距1个单位时，在单位时间内从一个平面传导至另 一个平面的热量，所述铅铋共晶合金流体的热导率与与反应堆换热能力之间的关系为：导 热系数增加，壁面的热量传递给流体的热量能够迅速传递给周边流体，通过流体流动带走， 维持壁面附近的温差处于较大的值，从而使换热能力增强。
[0147] 本发明中，所述铅铋共晶合金流体的热导率数值等于铅铋共晶合金流体的热流量 除以铅铋共晶合金流体的传热面积与铅铋共晶合金流体中流体微元沿该流体微元的厚度 方向的温度变化率之积得到的商，其中，铅铋共晶合金流体的热流量等于纯铅铋共晶合金 流体的热流量与铅祕共晶合金流体中颗粒物的热流量之和；所述铅祕共晶合金流体的热导 率数值也等于纯铅铋共晶合金流体的热导率与其传热面积之积与铅铋共晶合金流体中颗 粒物的热导率与其传热面积之积的和，将上述计算得到的数值再除以铅铋共晶合金流体的 传热面积；所述铅铋共晶合金流体的热导率数值还等于1减去铅铋共晶合金流体中颗粒物 的相体积分数的差乘以纯铅铋共晶合金流体的热导率，将上述计算得到的数值再加上铅铋 共晶合金流体中颗粒物的热导率与其相体积分数之积，其中，所述纯铅铋共晶合金流体的 热导率的数值等于纯铅铋共晶合金流体的温度乘以常数五，所得数值再加常数六；所述常 数五优选为1. 018X 10 2,所述常数六优选为6. 854 ;上述常数五和常数六都是不唯一的，可 以根据拟合形式的不同做适当调整，本发明中给出的数值为最优选的数值。
[0148] 在一个优选的实施方式中，所述铅铋共晶合金流体物性参数中的热导率计算公式 如下述式（七）：
[0150] 其中，
[0151] λ?ΒΕ计算公式如下述式（八）：
[0152] Albe= 6. 854+1. 018X 10 2 · T 式（八）
[0153] 上述式（七）至式（八）中，
[0154] λ 表示纯铅祕共晶合金流体的热导率[W/ (m · K)]，
[0155] λ p表示铅铋共晶合金流体中颗粒物的热导率[WAm · K)]，
[0156] Q表示铅祕共晶合金流体的热流量（W)，
[0157] Quffi表示纯铅祕共晶合金流体的热流量（W)，
[0158] Qp表示铅祕共晶合金流体中颗粒物的热流量，
[0159] T表示纯铅铋共晶合金流体的温度（K)，
[0160] A表示铅铋共晶合金流体的传热面积（m2)，
[0161] 表示纯铅铋共晶合金流体的传热面积（m2)，
[0162] Ap表示铅铋共晶合金流体中颗粒物的传热面积，
[0163]
示铅铋共晶合金流体中，流体微元沿该流体微元的厚度方向的温度变化率， 其中，dt表示铅铋共晶合金流体中流体微元两侧表面的的温差，dx表示铅铋共晶合金流体 中流体微元的厚度，
[0164] α p表示铅铋共晶合金流体中颗粒物的相体积分数。
[0165] 比热容是指单位质量物体改变单位温度时吸收或释放的内能，表示物体吸热或散 热的能力，本发明中，所述铅铋共晶合金流体的比热容是指单位质量的铅铋共晶合金流体 升高或降低单位温度时吸收或释放的热量，其随温度变化也会发生变化，所述铅铋共晶合 金流体的比热容与反应堆换热能力之间的关系为：比热容表示单位质量流体温度升高IK 时需要的能量，比热容大，则流体携带能量的能力越强，能够保证流体温度相对较低，换热 系数增加，流体换热能力增强。
[0166] 本发明中，所述铅铋共晶合金流体的比热容数值等于铅铋共晶合金流体的热流量 除以铅铋共晶合金流体的温度变化量与其质量之积得到的商；所述铅铋共晶合金流体的比 热容数值也等于纯铅铋共晶合金流体的比热容质量与其质量之积加铅铋共晶合金流体中 颗粒物的比热容与其质量之积，将上述计算结果再除以铅铋共晶合金流体的质量得到的数 值；所述铅铋共晶合金流体的比热容数值还等于1减去铅铋共晶合金流体中颗粒物的相质 量百分数的差乘以纯铅铋共晶合金流体的比热容，将上述计算得到的数值再加上铅铋共晶 合金流体中颗粒物的比热容与其相质量百分数之积。其中，纯铅铋共晶合金流体的比热容 等于纯铅铋共晶合金流体的温度乘以常数七，再用常数八减去上述计算所得的数值；所述 常数七优选为2. 0302X 10 2,所述常数八优选为159,上述常数七和常数八都是不唯一的， 可以根据拟合形式的不同做适当调整，本发明中给出的数值为最优选的数值；所述铅铋共 晶合金流体中颗粒物的相质量百分数等于铅铋共晶合金流体中颗粒物的相平均密度与其 相体积分数之积除以待定数值二，所述待定数值二等于铅铋共晶合金流体中颗粒物的相平 均密度减去纯铅铋共晶合金流体的密度之差乘以铅铋共晶合金流体中颗粒物的相体积分 数，再加上纯铅铋共晶合金流体的密度。
[0167] 在一个优选的实施方式中所述铅铋共晶合金流体物性参数中的比热容计算公式 如下述式（九）：
[0169] 其中，
[0170] Cu5e计算公式如下述式（十）：
[0171] Clbe= 159. 0-2. 0302X 10 2 · T 式（十）
[0172] CM,p计算公式如下述式（十一）：
[0174] 上述式（九）至式（^ )中，
[0175] c表示铅祕共晶合金流体的比热容，
[0176] Cu5e表示纯铅祕共晶合金流体的比热容[J/ (kg · K)]，
[0177] %表示铅铋共晶合金流体中颗粒物的比热容，
[0178] Q表示铅祕共晶合金流体的热流量，
[0179] Qp表示铅铋共晶合金流体中颗粒物的相质量百分数，
[0180] T表示纯铅铋共晶合金流体的温度（K)，
[0181 ] Δ T表示铅祕共晶合金流体的温度变化量，
[0182] M表示铅祕共晶合金流体的质量（kg)，
[0183] Mu5e表示纯铅祕共晶合金流体的质量（kg)，
[0184] Mp表示铅祕共晶合金流体中颗粒物的质量，
[0185] P _表示纯铅祕共晶合金流体的密度（kg/m3)，
[0186] P p表示铅铋共晶合金流体中颗粒物的相平均密度（kg/m 3)，
[0187] α p表示铅铋共晶合金流体中颗粒物的相体积分数。
[0188] 体积膨胀系数是指当物体温度改变一个单位时，其体积的变化和它在0°C时的体 积之比，本发明中，所述铅铋共晶合金流体的体积膨胀系数是指体积随着温度的变化率，其 值越大，温度升高时体积增长越快，在入口情况一定的情况下，体积膨胀系数越大的流体的 流速越快，更利于通道内能量的带出，加强换热能力。
[0189] 本发明中，所述铅铋共晶合金流体的体积膨胀系数的数值等于-1除以待定数值 三再乘以待定数值四，所述待定数值三等于1减去铅铋共晶合金流体中颗粒物的相体积分 数的差与纯铅铋共晶合金流体的密度相乘得到的数值再加上铅铋共晶合金流体中颗粒物 的相平均密度与其相体积分数之积；所述待定数值四等于1减去铅铋共晶合金流体中颗粒 物的相体积分数的差与纯铅铋共晶合金流体的密度随温度的变化率之积，再加上铅铋共晶 合金流体中颗粒物的相体积分数与铅铋共晶合金流体中颗粒物的相平均密度随温度的变 化率之积；其中，所述纯铅铋共晶合金流体的体积膨胀系数的数值等于在压力恒定的情况 下，纯铅铋共晶合金流体的密度对其温度的偏导数与纯铅铋共晶合金流体的密度倒数相乘 再求相反数；所述纯铅铋共晶合金流体的体积膨胀系数的数值还等于纯铅铋共晶合金流体 的密度随温度的变化率与纯铅铋共晶合金流体密度的倒数相乘所得数值的相反数。
[0190] 在一个优选的实施方式中，所述铅铋共晶合金流体物性参数中的体积膨胀系数计 算公式如下述式（十二）：
[0195] 上述式（十二）至式（十三）中，
[0196] α v表示铅铋共晶合金流体的体积膨胀系数，
[0197] 表示纯铅铋共晶合金流体的体积膨胀系数，
[0198] T表示纯铅铋共晶合金流体的温度（K)，
[0199] P _表示纯铅祕共晶合金流体的密度（kg/m3);
[0200] P p表示铅铋共晶合金流体中颗粒物的相平均密度（kg/m3)，
[0201] α p表示铅铋共晶合金流体中颗粒物的相体积分数，
[0202]
表示纯铅铋共晶合金流体的密度随温度的变化率，
[0203]
表示铅铋共晶合金流体中颗粒物的相平均密度随温度的变化率。
[0204] 本发明还提供一种模拟系统，在一个优选的实施方式中，该模拟系统包括用于存 储式（一）至式（十三）所述计算公式的计算模块，所述模拟系统用于模拟测算铅铋共晶 合金流体物性参数，所采用的测算方法如上述所述，该模拟系统包含有用于测量铅铋共晶 合金流体中颗粒物的相体积分数α p和纯铅铋共晶合金流体的温度T的测量元件，还包含 有根据经验公式确定的密度信息，其中，计算模块中包含有能实现实时、连续地计算铅铋共 晶合金流体物性参数的程序，所述模拟系统在单位时间内对铅铋共晶合金流体的密度、动 力粘度、热导率、比热容和体积膨胀系数进行多次测算，加权平均后输出；由于考虑了铅铋 共晶合金流体中各种颗粒物的物性参数，该模拟系统一方面大大提高了铅铋共晶合金流体 中各物性参数的测算准确率，进一步使设计、模拟的反应堆的最高包壳温度和输出热功率， 更符合实际工况，从而增加反应堆的安全性；另一方面，为反应堆的设计提供了一个理论依 据，避免了大量盲目的实验，从而大大提高了反应堆设计的效率和准确率，进一步缩短了反 应堆容器的开发周期，同时，降低了反应堆容器的开发成本；此外，该模拟系统既能够测算 纯净铅铋共晶合金流体的物性参数，也能够连续地、实时地测算各种工况下含多种类型颗 粒物的铅铋共晶合金流体物性参数，可以实时模拟各种工况的反应堆，有利于实现工业化。
[0205] 本发明所述的最高包壳温度是指燃料组件里面，功率最大的一个流动通道的包壳 最高温度