螺旋结构对螺旋三叶燃料元件流动换热影响研究 - 刁 思予; 赵 亚楠; 于 涛 (He jishu)
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。