技术内容
本成果针对当前国内对螺旋花瓣形燃料棒的研发中存在的各类问题，基于等截面原则设计花瓣形燃料棒结构尺寸，采用无内芯支撑一体化成型技术制造燃料棒包壳。通过陶瓷定位环和弹簧自弹技术在包壳内壁面安装热电偶，并利用纳米级材料填充密实，采用自动激光焊接技术实现燃料棒轴向密封。基于上述关键技术，本成果可解决花瓣螺旋外形成型精度低、窄空间螺旋结构内壁面多点热电偶精准布置、花瓣形燃料棒承压和密封等制造工艺难题，获得具有自主知识产权的花瓣形燃料棒均匀加热试验件。
本成果具有以下技术特性：
(1) 螺旋花瓣形燃料棒试验件为空心管，一体化压制而成，精度高且内部可操作空间大；
(2) 可实现螺旋花瓣形燃料棒试验件在450℃以上高温条件下持续稳定加热；
(3) 螺旋花瓣形燃料棒试验件可承受20MPa的外部水压，并且在17.5MPa条件下试验件外壁面无形变；
(4) 试验件轴向4个位置截面，每个截面沿轴向布置2个热电偶，共8个壁面温度测点，热电偶响应时间小于0.6s，精度在1℃以内。
应用情况
本成果试验件已经满足在压水堆高温高压运行条件下单相、过冷沸腾和CHF等热工水力试验需求，在国内率先攻克了螺旋花瓣形燃料棒内壁面多温度测量的技术难题，研制了国内第一根可实现内壁面多温度测量的螺旋花瓣形燃料棒试验件。
团队搭建综合热工水力与安全实验平台，用于模拟压水堆一回路运行条件。是目前国内高校唯一在用的大型热工水力实验平台。基于该平台可开展高温高压条件下主泵、蒸汽发生器、换热器等核级设备流动与换热性能实验研究。
综合热工水力与安全实验平台
转化前景
本成果花瓣形燃料棒均匀加热试验件研发与测试技术先进，制造工艺可靠，且具有完全自主知识产权，未来能够完成规模化生产与测试。通过本成果推广可实现研发、转化、生产和测试相结合的目标，推动新能源装备制造业发展，为高新核能技术产业快速发展开辟更广阔的空间，助力打造具有竞争力的高端装备产业基地。
