紧密栅弥散燃料作为一种新型燃料，其热工、力学性能与圆棒燃料不同，由于其内部燃料颗粒与基体材料分布不均匀，且存在包壳外肋片或垫片，会导致燃料温度、应力等参数在径向、环向、轴向出现不均匀分布，因此不能用传统的分析工具对其服役性能进行评价。本项目开展紧密栅弥散燃料流动传热及辐照热力学特性研究，分别研究其新燃料流热耦合特性，分析新燃料在不同工况不同条件下的流动传热特性，以及随着燃耗加深燃料棒性能退化特性，为燃料元件/组件服役行为评价提供支撑。

利用仿真计算软件ANSYS对冷却剂在紧密栅弥散燃料棒束中的流动传热特性进行数值分析，采用系统耦合结合流场和固相传热，并通过对比不同流速、不同紧密栅参数、不同湍流模型，分析整个燃料棒束流场区域的流动传热特性。

利用有限元数值计算软件Abaqus研究二氧化铀和锆-4合金为主要材料的弥散燃料棒应用在水堆中正常工况下的稳态热力性能与事故工况的瞬态热力性能，并以此得到其等效传热模型，为该类型燃料元件在水堆中可能的服役提供理论依据和性能评价。

根据提供的燃料元件几何设计了反应堆运行工况基本参数并进行仿真，依靠仿真结果分析了紧密栅弥散燃料在基准工况、不同冷却剂流速、加长垫片、加宽垫片、增加垫片数量等不同模型下的流动传热特性并进行对比检验，之后将仿真结果作为流热耦合边界进行燃料元件切片的热力耦合分析并与其他有限元程序结果对比验证，进一步得到弥散燃料棒的稳态热力特性，总结其等效传热模型并分析其在RIA、大LOCA事故工况下瞬态热力性能。