液态铅铋合金在绕丝燃料棒组件子通道间湍流交混数值模拟

来源：核动力工程杂志2021年第5期北京时间：

作者：王婧婕, 朱大欢, 卢涛, 邓坚, 蔡容

单位：1.北京化工大学机电工程学院，北京，100029；2.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：液态铅铋合金（LBE）是第四代液态金属核反应堆候选冷却剂，由于LBE热物性具有一定的特殊性，亟待对LBE在燃料组件子通道中的流动与传热过程开展研究。本文对LBE在带绕丝燃料棒组件中湍流流动进行数值模拟与分析，将燃料棒壁面温度的数值模拟结果与响应的实验数据相比较，2者具有较高的吻合度，说明数学模型及数值结果具有较高的可靠性与准确性；使用湍流交混系数<i>β</i>表征LBE在不同子通道间、不同燃料棒间隙宽度与燃料棒直径比（<i>S</i>/<i>D</i>）结构下的湍流交混情况，结果表明，不同子通道间<i>β</i>波动程度具有差异性，<i>β</i>的大小与<i>S</i>/<i>D</i>呈负相关。基于不同<i>S</i>/<i>D</i>与雷诺数的计算结果，拟合出不同子通道间<i>β</i>关联式，为绕丝燃料棒三角形排列方式的燃料组件子通道分析程序开发提供交混模型。

关键词：液态铅铋合金（LBE）, 湍流交混, 绕丝燃料棒组件, 子通道分析