张银星， 高璞珍， 何晓强， 陈冲， 林宇琦， 刘怡雯

(1.哈尔滨工程大学 核安全与仿真技术国防重点学科实验室，黑龙江 哈尔滨 150001； 2.海军工程大学 核科学技术学院，湖北 武汉 430033； 3.中国舰船研究设计中心，湖北 武汉 430064； 4.武汉第二船舶设计研究所，湖北 武汉 430064)

核能的发展与应用对于我国综合国力的提升有重要意义。民用核能主要应用于核反应堆中，对于大多数压水堆，堆芯为棒束通道结构。因此研究棒束通道内的热工水力特性对于彻底了解核反应堆的运行机理至关重要。若反应堆在运行过程中发生了事故，非能动安全系统就会发挥作用以确保反应堆的安全，因此棒束通道内的自然循环流动特性是值得研究的。由于棒束通道结构的特殊性，有许多学者通过实验、数值模拟进行研究[1-5]。实验研究可以得到更为准确、更令人信服的实验结果，数值模拟研究可以节省大量的人力、物力、财力。但对于想要较为精准地通过数值模拟来研究自然循环条件下棒束通道的热工水力特性，就需要将包括棒束通道的整个自然循环回路都进行模拟，这对于三维CFD数值模拟来说需要的时间更长，对计算机的要求更高。为解决这一困难，许多学者对三维CFD数值模拟软件与一维程序耦合进行了研究，李伟等[6]证明了三维CFD数值模拟软件FLUENT与热工水力分析系统程序RELAP5耦合研究可以很好地分析简单的单相流或复杂的两相流问题；Palazzi等[7-8]通过模拟管道中的摩擦阻力系数证明了STAR-CCM+与RELAP5-3D耦合的可行性；……