《表4 不同线功率密度下环形燃料芯块最高温度》

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《环形燃料芯块一维稳态温度场计算方法研究》

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注：括号内数据为PTFA计算结果相对于COMSOL 5.4计算结果的相对偏差

环形燃料芯块的最高温度是评价燃料元件性能的重要参数之一，准确地获得燃料芯块的温度对环形燃料元件裂变气体释放率、肿胀、使用寿命和燃耗计算是十分必要的。对于不同功率密度下、不同芯块厚度的环形燃料芯块，PTFA和有限元程序COMSOL5.4计算的绝热面最高温度如表4所示。结果表明：对于环形燃料芯块最高温度的计算，PTFA计算的结果与COMSOL5.4计算的结果符合很好。采用未修正的芯块平均热导率计算的芯块最高温度结果总体相对于COMSOL5.4计算的结果稍微偏小，二者的相对偏差小于1.5%，这是由于二氧化铀热导率较低，导致芯块中温度梯度较大，从而使热导率对空间位置产生较强的依赖性，最终导致式（13）计算的芯块平均热导率偏大。采用修正后的芯块平均热导率时，PTFA计算的最高温度与COMSOL5.4计算的结果相对偏差小于0.2%，显著提高了计算精度，验证了环形燃料芯块温度场模型计算环形燃料芯块绝热面最高温度的正确性。