基于核磁共振成像测速技术的环形燃料组件冷却剂通道流场特性实验研究

来源：核动力工程杂志2025年第6期北京时间：

作者：王嘉璇, 张科, 王子瑞, 段敬添, 武俊梅, 兰治科

单位：1.西安交通大学航天航空学院，西安，710049；2.西安交通大学复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室，西安，710049；3.西安交通大学陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室，西安，710049；4.中国核动力研究设计院，成都，610213；

摘要：在小堆紧凑性的要求下，环形燃料组件在小堆堆芯方案中具有显著的竞争力。由于环形燃料组件的几何特性和传统棒状燃料组件不同，流动实验是研究其通道热工水力特性、指导燃料组件几何设计的重要手段。本文利用核磁共振成像测速（MRV）技术对3×3环形燃料组件冷却剂通道的全空间三维流场进行测量，分析环形燃料组件冷却剂通道全空间流场分布特性，以及冷却剂在内外通道流量分配特性。结果表明：MRV可以精确解析环形燃料组件通道内外，特别是格架周围的细节流场分布；不同区域内外通道速度分布的差异可能造成传热特性差异；内外通道的横截面积之比基本决定了其质量流量之比。本文的研究证明了MRV技术精确解析三维流场细节的能力，同时为环形燃料组件冷却剂通道的流场研究提供了实验数据支撑。

关键词：核磁共振成像测速（MRV）, 燃料组件, 环形通道, 三维流场测量

基金资助：中核集团领创项目（J202210014-09）