[发明专利]用于压水反应堆棒束中改进热传递的肋式粗糙部设计

权利要求书

1.一种燃料棒(66)，所述燃料棒具有第一封闭端和第二封闭端(72，74)并且在轴向上沿着燃料棒的内部容积的至少一部分封装可裂变材料(70)，该燃料棒(66)的外部包括包壳(2)，所述包壳具有在所述第一封闭端和第二封闭端(72，74)之间基本沿轴向延伸的外表面，所述包壳(2)包括：

直径(9)；以及

施加到所述包壳(2)的外表面的至少一部分的表面改型部(3)，该表面改型部(3)包括：

彼此平行布置并且在周向上围绕所述包壳(2)的多个肋(4)，所述多个肋(4)的每个具有高度(6)、宽度(7)、在所述多个肋(4)的每个肋之间的节距(8)，

其中所述肋的高度(6)与包壳(2)的直径(9)的比值大于或等于大约0.0134并且小于或等于大约0.0268，所述肋的高度(6)与宽度(7)的比值大于或等于大约0.8并且小于或等于大约1.2，所述肋的节距(8)大于或等于所述肋的高度(6)的大约9倍并且小于或等于所述肋的高度(6)的大约12倍。

2.根据权利要求1所述的燃料棒(66)，其中所述多个肋(4)从水平轴线偏置大约0度到大约45度的角度(5)。

3.根据权利要求1所述的燃料棒，其中该燃料棒(66)位于压水核反应堆(10)的核芯(14)中的燃料组件(22)中。

4.根据权利要求1所述的燃料棒(66)，其中所述表面改型部(3)施加到所述外表面的、位于不紧邻搅拌叶(59)的区域中的部分中，所述搅拌叶联接到燃料组件(22)的间隔栅架(64)。

5.根据权利要求1所述的燃料棒(66)，其中所述表面改型部(3)施加到所述外表面的、位于由搅拌叶(89)形成的湍流消散的区域中的部分上，所述搅拌叶联接到燃料组件(22)的间隔栅架(64)。

6.一种核燃料组件(22)，包括：

由多个轴向延伸的细长管状压水反应堆核燃料元件(66)形成的阵列，所述核燃料元件具有第一封闭端和第二封闭端(72，74)并且在轴向上沿核燃料元件的内部容积的至少一部分封装可裂变材料(70)，所述核燃料元件(66)中的至少一个核燃料元件的外部包括包壳(2)，所述包壳具有在所述第一封闭端和第二封闭端(72，74)之间基本沿轴向延伸的外表面，以及

所述包壳(2)的表面纹理部(3)，所述表面纹理部沿着所述包壳(2)的所述外表面的轴向长度的至少一部分在轴向上以预定样式变化，该表面纹理部(3)包括：

彼此平行布置并且在周向上围绕所述包壳(2)的多个肋(4)，所述多个肋(4)的每个具有高度(6)、宽度(7)、所述多个肋(4)中的每个肋之间的节距(8)，

其中所述肋的高度(6)与包壳(2)的直径(9)的比值大于或等于大约0.0134并且小于或等于大约0.0268，所述肋的高度(6)与宽度(7)的比值大于或等于大约0.8并且小于或等于大约1.2，所述肋的所述节距(8)大于或等于所述肋的高度(6)的大约9倍并且小于或等于所述肋的高度(6)的大约12倍。

7.根据权利要求6所述的核燃料组件(22)，其中多个轴向间隔开的间隔栅架(64)围绕并固定呈间隔开阵列形式的燃料元件(66)，其中所述包壳(2)的所述表面纹理部(3)基本位于连续的一对间隔栅架(64)之间的跨度中的区域处。

8.一种增强核燃料芯中热传递的方法，所述核燃料芯包含多个燃料棒(66)，所述燃料棒具有第一封闭端和第二封闭端(72，74)并且在轴向上沿着所述燃料棒的内部容积的至少一部分封装可裂变材料(70)，所述燃料棒(66)中的至少一个燃料棒的外部包括包壳(22)，所述包壳具有在所述第一封闭端和第二封闭端(72，74)之间基本沿轴向延伸的外表面，所述方法包括：

对所述多个燃料棒(66)的至少一部分的包壳(2)的外表面进行改型处理，所述改型处理包括：

向所述外表面的至少一部分施加粗糙部(3)的步骤，该步骤包括：

将多个肋(4)布置成彼此平行并且在周向上围绕所述包壳(2)，所述多个肋(4)的每个具有高度(6)、宽度(7)、在所述多个肋(4)的每个肋之间的节距(8)，

其中所述肋的高度(6)与包壳(2)的直径(9)的比值大于或等于大约0.0134并且小于或等于大约0.0268，所述肋的高度(6)与宽度(7)的比值大于或等于大约0.8并且小于或等于大约1.2，所述肋的节距(8)大于或等于所述肋的高度(6)的大约9倍并且小于或等于所述肋的高度(6)的大约12倍。