В данном исследовании был обоснован выбор диоксида углерода в качестве рабочей жидкости для сверхкритического цикла Брейтона между альтернативными сверхкритическими жидкостями был обоснован. Ядерный реактор мощностью 600 МВт был использован в сочетании с простым sCO2-циклом Брейтона. Параметры температуры на входе в компрессора и турбины были выбраны 32°C и 550°C соответственно. Высокое давление на стороне цикла поддерживалось постоянным на уровне 20 МПа, а влияние соотношения давлений было изучено в качестве исследования чувствительности. Соотношение давлений 2,6 было выбрано как экономически и термически оптимальным между значениями соотношения давлений 2 и 2,7. Эффективность цикла составила 70 % благодаря тому, что коэффициент обратной работы системы составляет всего 16 коэффициент обратной работы системы составляет всего 16%. Увеличение температуры на входе в турбину и различные решения по охлаждению, такие как гибридное охлаждение, были признаны перспективными перспективными областями для улучшения экономических, тепловых и экологических показателей.

In this study, the selection of carbon dioxide as working fluid of a supercritical Brayton cycle between alternative supercritical fluids was justified. A nuclear reactor rated as having 600MWth has been used in conjunction with a simple sCO2 Brayton cycle. The inlet parameters of inlet temperature of compressor and turbine have been chosen as 32°C and 550°C respectively. High pressure side of the cycle was kept constant at 20MPa while the effect of pressure ratio was studied as a sensitivity study. Pressure ratio of 2,6 was selected as it was economically and thermally optimal between the pressure ratio values of 2 and 2,7. The efficiency of the cycle was found to be as high as 70% due to the back work ratio of the system being only 16%. Increases in turbine inlet temperature and different cooling solutions such as hybrid cooling were found to be promising areas of improvement in economical, thermal and environmental areas.