铅铋(Pb-Bi)冷却快堆具有本质安全性高、结构紧凑和模块式能量供给能力强等优点,是当前我国先进核电发展的重要趋势。作为一、二回路能源传输的关键装置,主换热器的流动-传热性能将对反应器的热力性能和安全运行产生重要的作用。以Pb-Bi快堆为研究对象,通过构建全流程的流-热耦合数值模拟方法,深入分析初始结构中的流动-热力耦合问题及其产生机制。从流场调控、管束构型、参数匹配、复合结构耦合等方面,研究并建立适用于液体Pb-Bi电介质的结构优化设计方法。研究成果将为Pb-Bi快堆高效稳定的主换热器结构设计奠定基础。