中国实验快堆(CEFR)正在紧张建造中。其堆内有许多涉及反应堆安全的重要部件，如中间热交换器，事故热交换器，一次主循环钠泵以及堆内支承等。为了能够对这些大型部件及结构材料的力学应力分析和评定提供温度和压力载荷，必须对整个堆内的热工水力行为有清楚的认识和把握。另外，CEFR又是世界上首次在堆内采用非能动手段来排出堆芯余热的池式快堆。无论是在正常工况还是在事故工况下，整个堆内都呈现出非常复杂的热工水力现象，在我们还没有能力进行实验模拟的情况下，数值分析非常必要。 本文针对该问题的国内外研究现状，紧密结合工程建设的需要，应用CFD软件，对CEFR的整个堆内过程进行了详细的数值模拟和研究，主要内容如下： 1．首次将堆内的冷热钠池进行了一体化的建模，克服了以往将冷热钠池分开计算的缺点，使得计算的准确度大为提高，同时使计算的难度也大大提高，这种大规模的钠池分析计算国内外未见报道； 2．采用了多孔介质模型对堆内数量众多的屏蔽柱进行了模拟，并对其有效性进行了数值验证。这样，有效地提高了计算的经济性，大大简化了计算建模的难度，同时也是对商用软件的应用验证； 3．对CEFR的额定工况和全厂断电工况下的堆内过程进行了复杂的数学建模和分析，使用了精细的六面体网格，对堆内构件和重要的设备进行了三维的数值分析，克服了以往数值模拟中网格过于粗糙的缺点，使数值分析的准确性和可信度大大提高； 4．建立了一套适合快堆稳态和瞬态模拟的数值模型，积累了大量的计算数据，对整个计算过程作了整理，编制了前处理宏文件GRID.MAC，过程数据控制文件CAL_CONTRAL.MAC和后处理文件POSDAT.F，对目前快堆堆内过程的热工水力分析和今后原型快堆的热工设计都有非常重要的意义和借鉴价值。 通过上述工作，得到了如下的结论： 1．多孔介质模型是有效的，其应用对工程问题有较大的推广价值，有利于提高计算的经济性； 2．冷热钠池在稳态工况下沿高度方向有很大的温度梯度，整个流动区域内的流速较低，浮升力的影响不可忽略； 3．在事故停堆后的瞬态分析中，热钠池的流场和温场变化剧烈，并在中间热交换器的入口附近形成稳定的热分层。