池式钠冷快堆是未来先进核应堆中的重要堆型之一,研究其在各类事故下的安全性是非常有意义的,但由于在大型模型中进行钠的实验是很困难的,因而数值模拟成为了一种常用的安全分析手段。不同于其他堆型,池式钠冷快堆的冷热钠池内流体的流动具有明显的三维特性,尤其是在各类瞬态工况下,会对堆内构件产生复杂的影响。但池式快堆内部结构复杂,大部分现有研究都是采用系统程序或者简化的三维模型来模拟池内流动,无法准确的模拟瞬态过程中池内耦合的三维现象。为此,本文针对中国实验快堆(CEFR)建立了冷热池及堆内构件的三维详细全尺寸模型,采用解耦建模、耦合计算的模拟策略解决了池式快堆结构复杂导致的网格划分困难的问题,计算了蒸汽发生器(SG)失给水事故下池内流体的热工水力特性,得到在不同事故进程阶段,堆本体各处的温度、压强、流速等参数,为工程设计、运行、力学评估等提供重要的输入条件。本文在所有关于池式快堆的三维耦合计算中,首次建立了详细的冷池全尺寸模型,不同于以往研究对于热池的关注,本文重点研究了SG失给水事故下冷池中钠流体的流动特性及其对冷池内构件的影响,观察到许多在现有的三维计算和一维或二维程序中没有发现的现象以及冷池构件对整体温度分布的影响,如垂直方向上热-冷-热-冷的特殊温度分布和由于肋板阻挡导致的环向温差,并分析了冷池内复杂的流动和热分层对于浸没其中的堆内构件的影响。另外,本文利用FLUENT中的自定义函数(User Define Function,UDF)对长瞬态过程中的堆芯功率、中间热交换器功率进行控制,通过改变UDF程序,可以在不改变模型和网格的情况下进行各种瞬态工况的计算,对验证CEFR在各类事故下的安全性有重要意义。