压水堆燃料棒径向热膨胀建模方法及其影响分析研究
来源：核动力工程杂志2025年第1期北京时间：
作者：周雨锋, 谢伟戎, 万承辉, 曹新, 白家赫, 郭林
单位：1.西安交通大学核科学与技术学院，西安，710049；2.台山核电合营有限公司，广东江门，529228；
摘要：在压水堆功率运行过程中，燃料芯块和燃料棒包壳由于温度变化会出现不同程度的热膨胀现象，对堆芯物理计算具有重要影响。为了在两步法计算流程中精确考虑燃料棒径向热膨胀对堆芯物理分析结果的影响，本文基于堆芯物理分析软件Bamboo-C提出了燃料棒径向热膨胀精确建模方法，分别在组件计算和堆芯计算层面对燃料棒径向热膨胀导致的几何变化予以考虑，且在堆芯计算层面通过温度场的迭代收敛最终确定精确的几何膨胀尺寸。本文以EPR1750机组为研究对象，对各燃料循环启动物理试验和功率运行过程进行计算，结果表明，与等温温度系数实测值的误差平均值由−3.065 pcm/K（1pcm=10<sup>–5</sup>）降低至−1.870 pcm/K，与临界硼浓度实测值的误差平均值由−5.9ppm（1ppm=10<sup>–6</sup>）、−5.7ppm降低至−2.5ppm、−2.7ppm。因此，本文提出的压水堆燃料棒径向热膨胀建模方法能够在一定程度上提高EPR1750机组关键安全参数的计算精度，具有一定的工程应用价值。
关键词：燃料棒径向热膨胀, 温度系数, 临界硼浓度, Bamboo-C软件
基金资助：国家重点研发计划（2022YFB1902600）
