铅冷快堆作为一种新型的核反应堆,具有体积小、功率密度高、安全性好等一系列优点,是可移动小型核动力源的理想核电装置.建立了核燃料棒热传导模型与力学分析耦合模型,采用双向热力耦合迭代的计算方法,研究了小型铅冷核电装置燃料棒热力耦合应力与应变问题.发现燃料芯块径向温度场呈现非线性分布,中心与外表面之间的温差随芯块产热功率的增大而升高,气体间隙对芯块的升温影响很大.燃料芯块两端径向变形大,向中间先变小,又逐渐变大.燃料芯块的外部在轴向和径向上均受到拉应力;外部周向拉应力最大,内部受到周向压应力,因而芯块表面裂纹容易发生在轴向沿着径向方向.包壳管径向压应力很小,轴向和周向上内侧受压、外侧受拉.
铅冷快堆 燃料棒 热力耦合 应力分析