高辐射核燃料连续烧结炉炉砖热物性能与传热环境交互研究

Interactive Study of Thermophysical Properties and Heat Transfer Environment of Furnace Bricks in a Continuous Sintering Furnace for High-Radiation Nuclear Fuel

采用有限元仿真热分析研究炉砖热物性能对高辐射连续烧结炉温度分布和安全性能的影响,结果表明在稳态工作环境下,炉膛砖的密度、比热容对炉层的传热、保温效果几乎没有影响;而炉膛砖的导热系数则影响炉砖体系的保温效果;保温砖的密度、比热容对炉层的传热、保温效果几乎没有影响;而保温砖的导热系数则显著影响炉砖体系的保温效果。事故模式下(失冷不再加热),随事故模式的时间增加,炉膛砖导热系数对炉壳温度和砖网温度的影响逐渐显出,且导热系数越小,炉体降温越快。进一步考虑炉膛砖的密度和比热容的影响,二者乘积越小越利于炉体快速降温。保温砖密度降低,将有利于炉壳温度降低;而砖网温度则初始快速升高,后续迅速降低。保温砖的比热容具有相似的影响效果。而保温砖导热系数对事故模式下炉壳温度和砖网温度的影响更显著。在同一初始温度条件下,保温砖导热系数越小,炉体表面的峰值越小,进而降温也越快。