林 超，杨红义，周志伟

(中国原子能科学研究院 反应堆工程技术研究部，北京 102413)

中国示范快堆(CFR600)主容器液面以上由氩气填充，快堆满功率运行状态下，高温钠液面及结构部件通过辐射向主容器及贯穿件设备传递热量，氩气空间同时还存在自然对流换热及固体导热[1-2]，对主容器及泵支承等结构部件的安全有重要影响。泵支承结构贯穿氩气空间，为维持泵支承处于相对较低温度的工作环境，设置钠泵支承冷却通道，泵支承与冷却通道屏蔽之间存在环状缝隙[3]，环隙内的氩气发生自然对流会加剧泵支承周向的温度梯度，从而使泵支承在圆周方向上有较大的热应力[4]。根据日本文殊堆的堆外实验模拟装置SPINTA和相应的一回路主泵温度测量可知，泵支承周向的温差最高可达240 ℃[5]。因此，研究位于氩气空间内的泵支承结构温度分布对快堆设计安全具有重要意义。

本文采用商用流体力学软件Fluent对CFR600氩气空间及结构部件进行三维稳态共轭传热计算，旨在通过计算域的共轭传热计算与流场分析研究快堆实际运行过程中氩气空间结构部件的温度分布状况。与以往研究将外部区域简化方式不同，本文将泵支承结构置于完整的氩气空间流动换热环境内进行计算，重点分析泵支承结构及周围氩气环境的流动换热特点。

1 结构分析

图1 氩气空间结构示意图Fig.1 Schematic diagram of argon space structure

氩气空间计算涉及的结构部件有主容器锥顶盖、泵支承、IHX/DHX支承、提升换料机结构、堆内屏蔽、通道屏蔽、电离室通道、充排钠管、温度计、液位计等[6]。……