钠冷快堆乏燃料组件卸出堆芯时会暴露于反应堆厂房的氩气氛围中。由于气体介质的传热性能差,在氩气氛围内的长时间停留可能导致组件包壳最高温度超过设计限值。为了研究预测乏燃料组件在氩气氛围中的传热特性,本文采取了乏燃料组件内部与外部传热分析解耦的分析方法。为了建立乏燃料组件内部传热的预测方法,本文基于高温条件下辐射传热占主导的假设,建立以燃料棒为计算单元的辐射换热计算模型和棒-棒、棒-盒壁角系数计算模型,并在此基础上开发了预测乏燃料组件内部传热的稳态数值分析程序,实现了组件内燃料棒温度的预测。通过与实验数据进行比较,验证数值计算程序的可靠性。在验证数值计算程序可靠性的基础上,选择不同的工况进行了壁面温度、加热功率、表面发射率的敏感性分析。计算结果表明,组件温度随壁面温度上升而上升,且变化率随之增长;组件温度与壁面温度温差随壁面温度上升而下降,且变化率随之下降;组件温度随加热功率上升而上升,变化率随之下降;组件温度随表面发射率上升而下降,变化率随之下降。在乏燃料组件外壁与氩气氛围的传热分析中,采用CFD分析方法研究乏燃料组件在大空间中自然对流传热。在CFD分析中,采用体积释热率模拟组件发热,利用等效导热率模型模拟组件内部传热;组件外部对流换热使用竖直圆柱大空间自然对流换热关系式计算,组件外部辐射传热使用实验数据计算得到的表面发射率。组件盒壁温度CFD预测结果比实验值偏低,两者偏差较小,而组件中心温度CFD预测结果比实验值偏差较大。进一步采用Manteufel关系式修正CFD预测结果,从CFD预测的组件盒壁温度计算组件中心温度,得到的结果与实验值偏差较小。在乏燃料组件外部有导向管、位于氩气氛围中的传热分析中,采用CFD分析方法研究乏燃料组件自然对流传热。导向管内气体区域采用可实现的K-Epsilon两层模型,下端开口为速度入口,上端开口为压力出口,分析不同入口流速对组件换热性能的影响。结果表明入口流速上升时组件中心、组件盒壁面、导向管壁面温度均会下降,导向管内气体流动带走的热量占组件总热量的比例随入口流速为0.5m/s、1.0m/s、1.5m/s依次为33%、45%、57%,在高流速时气体对流为组件主要散热方式。