动力堆压力容器的整体结构如图4-45所示。典型的堆芯结构为燃料和冷却剂混杂布置。冷却剂通道具有共用的入口和出口联箱结构。压水堆的冷却剂通道之间是互通的，为开式通道结构。在这种情况下，堆芯可以认为是由冷却剂沿长度方向可以连续交混的平行通道所组成的非均质结构。

图4-45　反应堆压力容器结构示意图

沸水堆和液态金属冷却反应堆的燃料组件则是有盒的结构，一组燃料棒包容在流动边界中形成一个燃料组件。这样在组件内形成了非均质连续质量、动量和能量交混的平行冷却剂通道。然而，液态金属冷却快堆中，因为存在高导热的金属钠，相邻组件间仍然存在可观的能量交换。

在所有的反应堆设计中，除了流过堆芯的冷却剂外，一般还有一部分的旁流去冷却堆芯的支撑结构和热屏等堆内构件，旁流与主流在堆芯的出口处混合。(www.daowen.com)

在实际工程中，堆物理过程和热工水力行为是强耦合的量，不能单独讨论冷却剂的密度或燃料的温度分布。在密度变化较大的沸水堆稳态运行和压水堆及金属冷却快堆的瞬态运行等场合需要进行核热耦合分析。

实际的堆芯边界条件反映了反应堆燃料组件在流动回路中的物理布置。尽管在出口腔室的设计中一般能获得均匀的出口压力分布，而入口腔室的设计不可避免地会在各个组件中导致压力和流量在径向分布不均，需要考虑入口腔室内详细的流动结构以确定堆芯各个通道的入口压力和速度。在一些情形下，需要采用二维，甚至三维的分析方法。当把入口腔室中的流场纳入分析中后，就需要将合适的边界条件延伸到更上游的区域。例如，可以将边界条件延伸到压力容器的入口接管，在那里有确定的入口流量。然而，堆芯入口面的边界条件与入口联箱的相应区域的边界条件一般要合理匹配。

因为堆芯入口的压力和速度分布直接相关，任何将堆芯单独作为一个边界问题的分析都必须保证边界条件设置的一致性。

在以前的堆芯水力分析程序中，堆芯组件在回路中所能描述的特征很有限，反应堆设计和分析一般用简单系统回路结构和部件分别计算，然后再迭代耦合。这样，堆芯是在所施加的一定的边界条件下进行分离求解的。有两种基本的边界条件：压力边界条件及质量流量（速度）边界条件。具体使用哪种边界条件与所涉及的具体问题有关。比如亚音速流动或超音速流动（即马赫数Ma>1），可压缩流动或不可压缩流动；空间维度，即一维或多维流动。这里我们仅讨论亚音速流动。总的来说，我们将流动看作可压缩流，在某些特殊情况下看作不可压缩流动。针对流动维度的问题，在堆芯通道和下腔室中的考虑是不同的。