压水堆燃料棒三维热-力学性能的精细模拟

摘要：

压水堆燃料棒工作在复杂的辐照、热和力学环境中,对其性能进行定量评估涉及多种复杂的物理现象.目前常用的燃料性能分析程序一般对结构采用简化的轴对称假设,对辐照肿胀、辐照蠕变和高温蠕变等物理现象以及辐照-热-力等物理场之间的耦合考虑并不充分.基于ABAQUS有限元求解框架,开发了压水堆燃料棒三维热-力学性能的模拟程序,利用程序对压水堆燃料棒进行了稳态分析,以及升功率和反应性引入事故两种瞬态分析.结果表明:辐照引起燃料致密化和肿胀对燃料温度变化有重要影响;芯块应变增加主要是由裂变产物肿胀引起的;芯块几何结构导致包壳应力集中发生在芯块间的交界面处;燃料棒功率的急剧变化会加快芯块表面破裂的进程;反应性引入事故会导致芯块从内部开始破裂,并会引发芯块-包壳的接触.

关键词：压水堆、燃料棒、模拟、多物理场、瞬态

所属期刊栏目：51

分类号：TL352.1(核反应堆工程)

资助基金：NSFC-广东联合基金超级计算科学应用专项资助20144500031650003

在线出版日期：2017-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1038-1044