针对空间核电源系统或空间用液态金属散热回路中紧凑型关键设备，团队开展系列研发工作，在液态金属冷却用紧凑式高效换热器研究方面，博士生姚良同学的近期研究成果发表在核能工程领域权威期刊《Nuclear Engineering and Design》上：

Liang Yao, Rui-Tao Liu, Dan-Dan Su, Su-Ming Wang, Lu Wang, Hong-Na Zhang, Xiao-Bin Li, Feng-Chen Li, Performance analysis and structural optimization of NaK⁷⁸-He plate-fin heat exchanger for space nuclear reactor power systems based on a Q3D numerical method, Nuclear Engineering and Design 268 (2025) 125947.

本文的内容提要如下：

在空间核动力系统中，热交换器占整个系统重量的50%以上。为了减小重量和体积，本研究选择了一种紧凑型板翅式换热器(PFHE)作为空间核动力系统的NaK78-He换热器。采用计算流体动力学(CFD)模拟来分析典型PFHE结构的NaK78入口侧的速度分布，并优化通道设计以增强传热和降低压力损失。为了研究PFHE的性能变化，进一步减小其重量和体积，提出了一种简化而精确的准三维(Q3D)数值计算方法。该方法与遗传算法相结合来优化PFHE的尺寸参数。结果表明，NaK78侧的不均匀流量分布可减少约10%的热流，并增加超过500%的压力损失。优化后的PFHE显著提高了流动均匀性，将速度分布的标准偏差从1.11降低到0.26。此外，使用遗传算法优化后，PFHE的总体积减少了23.47%，重量减少了22.38%。该研究为空间核动力系统换热器的优化提供了有价值的见解，并为工程应用中的性能评估和优化提供了一种高效、快速、准确的方法。