车载式核反应堆的特征为能量密度高、寿命长等，可应用于军事快速部署、偏远地区的供电，以及星际探索的行星基地等。由于受到货车搭载条件的限制，高效和轻量化是能量转换系统的重要设计目标。基于氦氙混合气体工质的布雷顿循环系统可以在较小的体积流量下增加系统的效率，并减少系统的体积。因此，本文针对氦氙混合气体工质的布雷顿循环系统进行了研究。首先，针对氦氙混合气体的物性进行研究，通过与文献进行对比，验证了物性包子程序的正确性；其次，对布雷顿循环系统进行了建模，并基于超临界二氧化碳布雷顿循环进行了模型验证；最后，对小型移动式核反应堆电源(Small Innovative helium-xenon cooled Mobile Nuclear power Systems，SIMONS)开展了氦氙气体的布雷顿循环系统分析。本文主要分析了压缩机压比以及堆芯出口温度对热电转换效率、质量流量、回热器换热功率的影响。系统分析时，氦氙摩尔质量固定为15g/mol，预冷器气体出口温度固定为350K，结果表明：（1）相同堆芯出口温度条件下，当压缩机压比从1.5增加到2.1时，热电转换效率快速增加；压比为2.1时，热电转换效率达到极大值；随后，随着压比继续增加，热电效率缓慢下降；相同压比条件下，堆芯出口温度越高，热电转换效率越高。（2）相同堆芯出口温度条件下，随着压比增加，系统回路中质量流量降低；相同压比条件下，随着堆芯出口温度增加，系统回路中质量流量降低。（3）相同堆芯出口温度条件下，压比增加，回热器的换热功率降低；相同压比条件下，堆芯出口温度对回热器的换热功率影响很小。