高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

THFR板状燃料元件内部流量分配特性研究

黄源 吕蒙 解衡 石磊

黄源, 吕蒙, 解衡, 石磊. THFR板状燃料元件内部流量分配特性研究[J]. 核动力工程, 2025, 46(S1): 237-241. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0237
引用本文: 黄源, 吕蒙, 解衡, 石磊. THFR板状燃料元件内部流量分配特性研究[J]. 核动力工程, 2025, 46(S1): 237-241. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0237
Huang Yuan, Lyu Meng, Xie Heng, Shi Lei. Study on the Internal Flow Distribution Characteristics of Plate-Type Fuel Elements in THFR[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(S1): 237-241. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0237
Citation: Huang Yuan, Lyu Meng, Xie Heng, Shi Lei. Study on the Internal Flow Distribution Characteristics of Plate-Type Fuel Elements in THFR[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(S1): 237-241. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0237

THFR板状燃料元件内部流量分配特性研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2025.S1.0237
详细信息
    作者简介:

    黄 源(1999—),男,博士研究生,现主要从事高通量堆热工水力方面的研究,E-mail: 1248900753@qq.com

    通讯作者:

    解 衡,E-mail: xieheng@mail.tsinghua.edu.cn

  • 中图分类号: TL334

Study on the Internal Flow Distribution Characteristics of Plate-Type Fuel Elements in THFR

  • 摘要: 为了分析宽能谱超高通量试验堆(THFR)堆芯内的流量分配不均匀系数,本文使用FLUENT 2022 R2软件分析了THFR最内侧的燃料元件在不同速度入口条件下的各冷却剂通道的面平均流速分布情况。在更保守的假设下,对于均匀的速度入口,不同冷却剂通道的面平均速度相较于整体面平均速度的最大相对误差小于0.6%;对于人为构造的不均匀速度入口,不同冷却剂通道的面平均速度相较于整体面平均速度的最大相对误差小于6%,为后续的反应堆设计提供了依据。不均匀速度入口导致了冷却剂通道入口处的静压力存在较大的不均匀性,相较于入口处的冷却剂静压分布,冷却剂通道出口处的静压力分布则较为均匀,存在等压平面,压降的不一致导致冷却剂流速分布的不一致,因此在后续的反应堆结构设计中,应该确保堆芯入口处的冷却剂得到充分交混。

     

  • 图  1  不同工况下的速度入口设置情况

    Figure  1.  Velocity Inlet Settings for Different Cases

    图  2  不同工况中的速度入口设置

    Figure  2.  Velocity Inlet Settings for Different Cases

    图  3  网格无关性分析速度入口设置

    Figure  3.  Velocity Inlet Setting for Grid Independence Analysis

    图  4  不同工况的面加权平均速度计算结果

    Figure  4.  Results of Area-Averaged Velocities for Different Cases

    图  5  不同工况上下腔室静压分布

    Figure  5.  Static Pressure Distribution in Upper and Lower Chambers for Different Cases

    表  1  反应堆基本参数

    Table  1.   Basic Reactor Parameters

    参数参数值
    功率/MW80
    活性区高度/m0.5
    燃料芯体厚度/mm0.7
    包壳厚度/mm0.4
    一回路系统的压力/MPa2.0
    活性区等效直径/m0.6
    压力容器冷却剂入口温度/K323
    压力容器冷却剂出口温度/K339
    燃料循环长度/d27.5
    下载: 导出CSV

    表  2  入口静压结果

    Table  2.   Inlet Static Pressure Results

    编号网格数入口压力/Pa
    方案13287010153693.28
    方案22739507150983.18
    下载: 导出CSV
  • [1] XU W, LI J, XIE H, et al. Conceptual design and safety characteristics of a new multi-mission high flux research reactor[J]. Nuclear Science and Techniques, 2023, 34(3): 34. doi: 10.1007/s41365-023-01191-6
    [2] WANG Z, XU W, XIE H. The conceptual design of emergency core cooling scheme for Tsinghua high flux reactor[J]. Annals of Nuclear Energy, 2024, 206: 110652. doi: 10.1016/j.anucene.2024.110652
    [3] WANG Z, XU W, XIE H. The preliminary design of emergency core cooling scheme and loss-of-coolant accident analysis for Tsinghua high flux reactor[J]. Progress in Nuclear Energy, 2024, 177: 105453. doi: 10.1016/j.pnucene.2024.105453
    [4] WANG Z, LV M, XIE H. Research on the key design of emergency core cooling scheme for Tsinghua high flux reactor[J]. Annals of Nuclear Energy, 2025, 211: 110898. doi: 10.1016/j.anucene.2024.110898
    [5] WANG Z, ZHU G, XIE H. Early mitigation measures for high flux reactor loss-of-coolant accidents[C]//Proceedings of the 29th International Conference on Nuclear Engineering. American Society of Mechanical Engineers, 2022.
    [6] PEGONEN R, BOURDON S, GONNIER C, et al. Hydraulic modeling of the Jules Horowitz Reactor: Mass flow split between 36 fuel elements[J]. Nuclear Engineering and Design, 2016, 308: 9-19. doi: 10.1016/j.nucengdes.2016.08.008
  • 加载中
图(5) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  6
  • HTML全文浏览量:  3
  • PDF下载量:  3
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2025-04-06
  • 修回日期:  2025-04-24
  • 刊出日期:  2025-07-09

目录

    /

    返回文章
    返回