板狀燃料組件流量分配CFD研究與優化

董化平樊文遠郭 赟（中國核動力研究設計院 核反應堆系統設計重點實驗室 成都 6004）（中國科學技術大學 核科學技術學院 合肥 3006）

板狀燃料組件流量分配CFD研究與優化

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（中國核動力研究設計院 核反應堆系統設計重點實驗室 成都 610041）2（中國科學技術大學 核科學技術學院 合肥 230026）

板狀燃料組件被廣泛應用于研究堆中，組件內的流量分配是設計時需要考慮的一項重要內容。計算流體動力學（Computational Fluid Dynamic， CFD）方法是研究流量分配的重要手段，但有限的計算資源限制了其在板狀燃料組件流量分配研究中的推廣。針對板狀燃料組件冷卻劑流道狹長、封閉的特點，提出了部分建模迭代求解的計算方式，將無流量分配組件與有流量分配組件兩種工況下各流道流量的計算值與直接完整建模的結果進行了對比，最大誤差分別為0.56%與0.81%。鑒于前者對計算資源的需求遠小于后者，部分建模迭代求解可以作為板狀燃料組件流量分配CFD研究的合理可信的優化方案。

板狀燃料組件，流量分配，計算流體動力學

將計算流體動力學（Computational Fluid Dynamics， CFD）應用于流量分配的研究可以縮短設計周期，減少實驗成本。盡管計算機技術的進步極大地推廣了CFD方法的應用，但是針對完整組件或者反應堆堆芯的流量分配研究，仍然受到計算資源的制約。

板狀燃料元件因為其良好的傳熱特性，而被廣泛應用于研究堆中［1-6］。在板狀燃料組件中，冷卻劑通道不再是由棒束組成的開式通道，而是由燃料板及相關支撐結構組成的閉式流道。……