超临界水冷堆(SCWR)是最有应用前景的第四代反应堆之一。由于超临界水具有良好的传热性能,因此,超临界水堆受到广泛的关注。CSR1000是中国自主提出的超临界水冷堆,其设计主要借鉴于超临界水冷堆。目前,超临界水冷堆在程序计算、实验研究和理论分析方面均有所进展。研究堆芯稳定特性及其计算方法,对CSR1000的发展具有重要的意义。研究采用计算流体力学(CFD)和基于系统响应矩阵法的直接求解的手段来分析CSR1000堆芯的稳定性。在直接求解分析中,采用系统响应矩阵的方法进行是一种一维分析技术,堆芯稳定性求解域被离散成若干线性元素。具体来说,守恒微分方程被分解为每个元素的本构方程,同时采用衰减比来表示系统的稳定性。另外,采用计算流体力学的方法来分析堆芯的稳定性。堆芯建模为一个三维模型,通过CFD中的湍流模型(k-ε和k-ω)进行求解。采用CFD的方法,可以得到更多的关于堆芯稳定性的信息,但是对计算机要求更高。当CSR1000处于正常运行工况时,一旦堆芯衰减率大于0.4191时,其堆芯就会处于不稳定状态。所研究的模型表明,系统稳定性受关键运行参数影响强烈。在加压阶段,当压力达到12MPa时,系统开始出现不稳定性;与平均通道相比,最热通道更容易发生不稳定性;压力与系统稳定性呈正相关;通过入口增加孔缝,有助于提高系统的稳定性。堆芯系统稳定性的结果与网格尺寸的大小相关。由于温度的变化,在距离堆芯出口0.4米的位置,冷却剂热物性发生5%的变化;在冷却剂通道1.5米-2.0米的范围内,由于二次流现象,湍流强度有所提高。综上所述,对于分析CSR1000超临界水堆堆芯稳定性,系统响应矩阵法和CFD方法两种方法各有优势。系统响应矩阵方法比较容易实现,计算速度较快;基于k-ε湍流模型的CFD方法对于主流体流动模型的计算较好,能够更详细的提供信息(热工水力流动不稳定中),基于k-ω湍流模型的CFD方法对于近壁面处冷却剂的流动不稳定性有较好的计算结果。