弯曲变形工况下板状燃料堆芯三维热工水力特性分析

作者：刘奚彤; 刘凯; 王明军^*; 王啸宇; 田文喜; 秋穗正; 苏光辉

来源：原子能科学技术, 2023, 57(S1): 67-78.

• 板状燃料
• OpenFOAM
• 耦合换热
• 弯曲变形

板状燃料因其功率密度高、燃耗较深的特点，在诸多测试堆与实验堆中得到广泛应用。受堆内辐照、流致振动等常见预期瞬态影响，其狭长的冷却剂流道极易受压而发生弯曲变形，进一步影响堆芯换热并对反应堆安全造成威胁。本文依托OpenFOAM平台开发了板状燃料堆芯三维通道级热工水力分析程序CorTAF-PT,在数组矩形窄缝通道流动换热实验对比验证的基础上，针对IAEA 10 MW材料测试堆开展了弯曲变形工况下三维数值模拟，获得了全堆芯关键热工水力参数的多尺度分布特性，并对堆芯出口处热点偏移现象进行了分析。本研究对自主可控堆芯级高精度三维热工水力分析技术开发具有参考价值，同时也可为后续板状燃料堆芯事故安全分析的开展提供了基础。

• 单位
  动力工程多相流国家重点实验室; 西安交通大学; 中国核动力研究设计院