核燃料颗粒涂铌沉积室内流态化与CVD反应的耦合数值模拟研究

来源：核动力工程杂志2016年第1期北京时间：

作者：李统业, 王辉, 陈建华, 潘小强

单位：1. 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室, 成都, 610041;；2. 中国科学院过程工程研究所, 北京, 100190；

摘要：利用Euler-Euler方法对沉积室内的气固两相流场进行计算流体力学(CFD)模拟计算,利用HSC Chemistry软件对还原反应产物进行稳态模拟计算,并将还原反应的计算结果与流场分布的计算结果相结合,拟合得到沉积室内的速度场和组分浓度场。研究结果表明,沉积室内燃料颗粒分布不均匀,在沉积室内存在局部颗粒堆积现象;床料粘结现象可能是由于还原反应副产物低价氯化铌的熔化产生的粘性力引起,沉积室内反应速率及Nb Cl5流量的不均匀性导致副产物生成量大幅提高,进而促进床料的粘结。

关键词：核燃料, 颗粒涂铌, 气固两相流, 计算流体力学(CFD), 化学气相沉积(CVD)

基金资助：中核预研基金项目(416031102) 武器装备预研基金重点项目(9140C700101130C70018)