基于等效导热系数理论模型的全陶瓷微封装燃料峰值温度预测方法

来源：核动力工程杂志2024年第1期北京时间：

作者：王某浩, 步珊珊, 周冰, 李振中, 陈德奇

单位：1.重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室，重庆，400044；2.核工业西南物理研究院，成都，610225；

摘要：为了满足工程上对全陶瓷微封装（FCM）燃料峰值温度快速预测的需求，可以将燃料的等效导热系数代入至简化的均质导热模型中进行燃料峰值温度的反计算。本文基于前期提出的多环导热模型，从基本导热方程出发，以燃料峰值温度为守恒量，将多环模型进一步等效为均质模型，推导了FCM燃料等效导热系数计算理论模型，并将该模型与常规等效导热系数理论模型进行对比。结果表明：本文构建的理论模型可以在多环模型的基础上结合均质模型从而有效地实现对燃料峰值温度的预测。该方法所预测的峰值温度值与实际值偏差基本在3%以内，因而可适用于对含内热源FCM燃料元件峰值温度的预测。本文建立的基于等效导热系数理论模型的预测方法可实现对FCM燃料峰值温度的快速预测。

关键词：全陶瓷微封装（FCM）燃料, 三结构同向性型（TRISO）燃料, 等效导热系数, 多环导热模型, 峰值温度预测

基金资助：国家自然科学基金项目（52276052）