【摘 要】
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板状燃料元件正常运行期间受到热工、机械、辐照等方面的影响,会出现热膨胀、辐照肿胀、蠕变等现象,影响燃料元件的性能。基于FLUENT-ABAQUS-MpCCI的三维双向流固耦合方法来
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板状燃料元件正常运行期间受到热工、机械、辐照等方面的影响,会出现热膨胀、辐照肿胀、蠕变等现象,影响燃料元件的性能。基于FLUENT-ABAQUS-MpCCI的三维双向流固耦合方法来分析弥散型板状燃料元件的行为。采用ABAQUS模拟固体区域,包括热传导,机械行为和辐照效应。采用FLUENT模拟流体域,包括压力和温度。FLUENT和ABAQUS通过MpCCI耦合,实现流固耦合面上物理场的交换。通过上述方法对板状燃料元件进行燃料力学性能分析,研究了流体侧、燃耗对温度场、Mises应力以及塑性应变分布的影响。结果表明,在整个燃耗周期内,燃料板Mises应力较高的区域集中在芯块与包壳的接触面上,且尖角位置处的Mises应力最大。结果还表明,相比较零维或一维的流体侧热工水力计算,在流体侧考虑三维热工水力计算能够提高对燃料板性能分析的精度。
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