HFETR高温高压考验装置传热特性及核热耦合效应研究

来源：核动力工程杂志2025年第5期北京时间：

作者：刘畅, 夏羿, 宋霁阳, 康长虎, 刘晓松, 邱立青, 何宇豪, 刘润麒, 郭雨非, 邹雨彤

单位：中国核动力研究设计院，成都，610213；

摘要：针对高通量工程试验堆（HFETR）考验回路中新型压水堆燃料组件设计研发需求，为解决辐照考验装置因活性区冷却剂通道存在下降段与上升段导致的复杂换热现象对核功率测算的干扰问题，本研究基于STAR-CCM+程序构建了高温高压考验装置全尺寸三维模型，系统分析了冷却剂流动与换热特性，发现辐照装置分流管与冷却剂下降段的换热功率约占考验组件热功率测量值的5%；同时采用Python语言开发了蒙特卡罗（MC）程序与计算流体动力学（CFD）程序的外部接口，实现核热数据快速交互与耦合计算，最终使核热耦合前后的热功率计算值与实测值偏差减小1.5%。研究结果验证了复杂结构下CFD模型与核热耦合方法的有效性，为新型压水堆燃料组件的辐照考验提供了高精度热工水力分析方法。

关键词：高通量工程试验堆（HFETR）, 高温高压, 考验装置, 核热耦合

基金资助：国防科工局稳定支持类项目（WDZC-2023-01-01-01）