铅合金冷却反应堆具有良好的中子学性能、热工水力学性能和固有安全特性，是未来先进反应堆的重要发展方向。事故余热排出系统作为反应堆的专设安全设施之一，它的设计和研究，对提高反应堆的固有安全性具有重要的意义。通过调研国内外非能动余热排出系统研究工作，提出了一种适用于铅合金冷却反应堆的非能动事故余热排出系统设计方案，并利用CFD软件对其工作能力进行了评估和分析。　　 铅合金冷却反应堆非能动余热排出系统的设计充分考虑了其可行性、可靠性和经济性。在非能动余热排出系统的设计中，以反应堆容器壁面温度最低为目标，利用CFD数值求解耦合经验公式的手段，对系统方案中的空气管道结构和烟囱尺寸进行了优化。计算结果给出系统的建议最优方案是:由四套冷却通道组成，每一套通道由安装在反应堆容器外侧的圆柱形热隔离层、U型空气管道、反应堆厂房外的烟囱和连接管道等组成;烟囱高度存在极小值，U型空气管道的直径和数目存在一组极值。　　 基于目前设计的最优方案，评估其余热排出能力，并分析反应堆容器尺寸变化对其性能的影响。结果表明，该系统能够排出的最大余热为0.28MW;反应堆容器壁面温度随主容器高度的降低或直径的减小而升高。　　 在上述研究的基础上，对中国铅基研究反应堆（CLEAR-Ⅰ）建立了相应的非能动余热排出系统的物理模型。为验证系统设计的合理性和可行性，用Fluent程序对全厂断电此类典型事故和系统的冗余度进行了瞬态计算和分析。结果表明，在发生全厂断电事故时，不依赖外部电源，仅依靠非能动余热排出系统即能有效排出堆芯余热;在一套冷却通道失效后，其余三套通道仍可以完全排出余热，满足专设安全设施系统的冗余性要求。