气隙对燃料板矩形通道鼓泡工况流动传热行为的影响研究

利用Fluent软件针对核反应堆板状燃料组件出现的鼓泡现象进行了数值模拟研究,通过动网格技术模拟气体和固体鼓泡的换热流动特性,并对比了裂变气体鼓泡和以往研究中固体鼓泡的区别。研究发现:气体鼓泡会导致局部温度升高,并且相较于固体鼓泡,会显著提高局部热通量密度,其中鼓泡周围热通量密度提高3倍,但燃料板整体热通量变化较小;鼓泡的形成会使局部换热能力提高约10%,鼓泡侧热通量提高约4%;在高流速条件下,鼓泡的存在会导致燃料板两侧流体产生较大的压力差,使得燃料板发生变形,甚至堵塞流道。这些发现为核燃料板的设计和安全评估提供了重要依据。