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（1．环境保护部核与辐射安全中心，北京100082；2．清华大学核能与新能源技术研究院，北京100084）

高温气冷堆球床接触导热计算方法

李聪新1，任成2，许超1，∗，温丽晶1，刘宇生1

（1．环境保护部核与辐射安全中心，北京100082；2．清华大学核能与新能源技术研究院，北京100084）

接触导热是低温条件下高温堆球床堆芯传热的主要方式，接触导热的计算精度决定了低温条件下高温气冷堆球床传热计算的精度。本文建立了类似热离散单元法的球床接触导热的计算模型，通过计算流体力学方法进行模型中两个球之间理想接触的导热量计算，给出了所编写的大规模随机堆积球床接触导热计算程序的详细步骤。通过与计算流体力学方法对球床局部堆积结构接触导热计算结果的比较，验证了该计算程序的准确性。该方法与球床局部结构计算流体力学方法精度接近，并可用于颗粒尺度大规模球床计算。

高温堆；球床；接触导热；颗粒尺度；理性接触；热离散单元法

高温气冷堆球床堆芯是由球形燃料元件随机堆积而成的［1］，在低温条件下，球床的主要传热方式为接触导热［2］，球床接触导热的计算精度决定了低温条件下高温气冷堆球床传热计算的精度。目前，从颗粒尺度进行球床传热计算的主要方法为热离散单元法［3］（TDEM，Thermal Discrete Element Method）。TDEM是在颗粒流动计算的离散单元法 （DEM，Discrete Element Method）基础上增加了传热模型［4］，将每个球用一个平均温度表示，从颗粒尺度进行球床传热计算［5］，从而得到每个球的温度和传热量，既可以研究球床的局部传热特性［6］，又可以采用统计平均方法研究球床等效导热系数［7］、热流量等宏观参数，是目前球床流动传热计算研究的热点［8，9］。……