The closed Brayton cycle is an ideal energy conversion technology for high-power space nuclear power system (SNPS) because of its small volume, light weight, and stable operation. To increase the redundancy of the system, a SNPS with multi Brayton loops (SNPS-MBL) is adopted. Startup performance is an essential part of the off-design performance of SNPS-MBL. In this study, the thermal-hydraulic model of the SNPS-MBL was established. Two startup schemes, simultaneous startup and sequential startup, for SNPS with dual Brayton loops (SNPS-DBL) were formulated and the performance of the two schemes were compared. The results indicated that motoring power of external power source (EPS) was required to drive the rotation of the shaft at the initial startup stage. And the simultaneous startup of SNPS-DBL was stable and less time-consuming, but the motoring power of EPS was high; the motoring power of sequential startup scheme was less than that of simultaneous startup, but the coupling effect between Brayton loops led to the fluctuation of gas inventory and power in Brayton loop (BL), which is easy to cause the instability of the system. Furthermore, the influence mechanism of space environment temperature on sequential and simultaneous startup schemes were analyzed. The results showed that the environment temperature impacted the coupling effects of multi BLs during sequential startup. Elevated environment temperature redistributed coolant inventories between BLs during sequential startup and changed power of EPS and startup time of the two startup schemes. This study provides a reference for the design and operation of SNPS-MBL.

闭式布雷顿循环具有体积小、重量轻、运行稳定等优点，是大功率空间核电系统（SNPS）理想的能量转换技术。为了增加系统的冗余度，采用了多布雷顿环的SNPS（SNPS-MBL）。启动性能是 SNPS-MBL 非设计性能的重要组成部分。本研究建立了SNPS-MBL的热工水力模型。制定了双布雷顿环SNPS（SNPS-DBL）的同时启动和顺序启动两种启动方案，并比较了两种方案的性能。结果表明，在初始启动阶段需要外部电源（EPS）的电动动力来驱动轴的旋转。并且SNPS-DBL同时启动稳定，耗时少，但EPS的驱动功率大；顺序启动方案的电机驱动功率小于同时启动，但Brayton回路之间的耦合作用导致Brayton回路（BL）内气体存量和功率的波动，容易引起系统的不稳定。此外，分析了空间环境温度对顺序和同时启动方案的影响机制。结果表明，环境温度影响了多个BL在顺序启动过程中的耦合效应。升高的环境温度在顺序启动期间重新分配了 BL 之间的冷却剂库存，并改变了 EPS 的功率和两种启动方案的启动时间。该研究为SNPS-MBL的设计和运行提供了参考。顺序启动方案的电机驱动功率小于同时启动，但Brayton回路之间的耦合作用导致Brayton回路（BL）内气体存量和功率的波动，容易引起系统的不稳定。此外，分析了空间环境温度对顺序和同时启动方案的影响机制。结果表明，环境温度影响了多个BL在顺序启动过程中的耦合效应。升高的环境温度在顺序启动期间重新分配了 BL 之间的冷却剂库存，并改变了 EPS 的功率和两种启动方案的启动时间。该研究为SNPS-MBL的设计和运行提供了参考。顺序启动方案的电机驱动功率小于同时启动，但Brayton回路之间的耦合作用导致Brayton回路（BL）内气体存量和功率的波动，容易引起系统的不稳定。此外，分析了空间环境温度对顺序和同时启动方案的影响机制。结果表明，环境温度影响了多个BL在顺序启动过程中的耦合效应。升高的环境温度在顺序启动期间重新分配了 BL 之间的冷却剂库存，并改变了 EPS 的功率和两种启动方案的启动时间。该研究为SNPS-MBL的设计和运行提供了参考。但Brayton回路之间的耦合作用导致Brayton回路（BL）内气体存量和功率的波动，容易引起系统的不稳定。此外，分析了空间环境温度对顺序和同时启动方案的影响机制。结果表明，环境温度影响了多个BL在顺序启动过程中的耦合效应。升高的环境温度在顺序启动期间重新分配了 BL 之间的冷却剂库存，并改变了 EPS 的功率和两种启动方案的启动时间。该研究为SNPS-MBL的设计和运行提供了参考。但Brayton回路之间的耦合作用导致Brayton回路（BL）内气体存量和功率的波动，容易引起系统的不稳定。此外，分析了空间环境温度对顺序和同时启动方案的影响机制。结果表明，环境温度影响了多个BL在顺序启动过程中的耦合效应。升高的环境温度在顺序启动期间重新分配了 BL 之间的冷却剂库存，并改变了 EPS 的功率和两种启动方案的启动时间。该研究为SNPS-MBL的设计和运行提供了参考。分析了空间环境温度对顺序和同时启动方案的影响机理。结果表明，环境温度影响了多个BL在顺序启动过程中的耦合效应。升高的环境温度在顺序启动期间重新分配了 BL 之间的冷却剂库存，并改变了 EPS 的功率和两种启动方案的启动时间。该研究为SNPS-MBL的设计和运行提供了参考。分析了空间环境温度对顺序和同时启动方案的影响机理。结果表明，环境温度影响了多个BL在顺序启动过程中的耦合效应。升高的环境温度在顺序启动期间重新分配了 BL 之间的冷却剂库存，并改变了 EPS 的功率和两种启动方案的启动时间。该研究为SNPS-MBL的设计和运行提供了参考。升高的环境温度在顺序启动期间重新分配了 BL 之间的冷却剂库存，并改变了 EPS 的功率和两种启动方案的启动时间。该研究为SNPS-MBL的设计和运行提供了参考。升高的环境温度在顺序启动期间重新分配了 BL 之间的冷却剂库存，并改变了 EPS 的功率和两种启动方案的启动时间。该研究为SNPS-MBL的设计和运行提供了参考。