TRISO燃料颗粒三维多物理场耦合计算模型开发

来源：核动力工程杂志2017年第5期北京时间：

作者：陈平, 李伟, 李垣明, 唐昌兵, 李文杰, 周毅

单位：中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室, 成都, 610213；

摘要：三向同性燃料(TRISO)颗粒是高温气冷堆弥散型燃料和全陶瓷微密封(FCM)耐事故燃料芯块的裂变区。为研究TRISO燃料颗粒在辐照环境中的复杂行为,基于COMSOL有限元软件开发了TRISO燃料颗粒的三维多物理场耦合性能分析模型。通过采用随辐照条件变化的材料物性参数和行为模型,可模拟燃料颗粒在稳态运行和事故工况下复杂的堆内热-力学行为,以及CO气体产生和裂变气体释放、裂变产物扩散等重要物理过程,还可以计算燃料颗粒的失效概率。基于COMSOL开发三维分析模型的计算结果与美国BISON程序对TRISO燃料颗粒的计算结果相比同样符合较好,说明了所开发模型的合理性。

关键词：三向同性燃料(TRISO), 多物理场耦合, 有限元