螺旋结构对螺旋三叶燃料元件流动换热影响研究
螺旋三叶燃料元件（Helical Tri-lobe Fuel，HTF）是一种新型燃料元件，具有比换热面积大、对流换热能力强、机械性能好等特点，在先进核动力和小型核反应堆中有广阔的应用前景。本文对HTF组件内的单相流动以及换热特性进行数值模拟研究，计算并分析了棒束流域内二次流速度、截面涡量、温度、换热系数等关键参数，获得了螺旋节距、最小间距、叶根弧与叶尖弧半径比等参数对流域流动与换热特性的影响规律。结果表明，HTF元件的螺旋结构可增强冷却剂的横向交混，通过二次流强化对流传热。螺旋节距和最小间距的减小都可以强化HTF元件的换热效果，但螺旋节距大于240 mm，会使冷却剂以及壁面的温度不均匀性大大增...
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| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | zho |
| Published: |
Science Press
2025-06-01
|
| Series: | He jishu |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.sciengine.com/doi/10.11889/j.0253-3219.2025.hjs.48.240323 |
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| author | 刁 思予 赵 亚楠 于 涛 |
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| description | 螺旋三叶燃料元件（Helical Tri-lobe Fuel，HTF）是一种新型燃料元件，具有比换热面积大、对流换热能力强、机械性能好等特点，在先进核动力和小型核反应堆中有广阔的应用前景。本文对HTF组件内的单相流动以及换热特性进行数值模拟研究，计算并分析了棒束流域内二次流速度、截面涡量、温度、换热系数等关键参数，获得了螺旋节距、最小间距、叶根弧与叶尖弧半径比等参数对流域流动与换热特性的影响规律。结果表明，HTF元件的螺旋结构可增强冷却剂的横向交混，通过二次流强化对流传热。螺旋节距和最小间距的减小都可以强化HTF元件的换热效果，但螺旋节距大于240 mm，会使冷却剂以及壁面的温度不均匀性大大增加。 |
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| publishDate | 2025-06-01 |
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