氦氙冷却微堆是便携式核反应堆电源的重要技术解决方案。为了研究氦-氙气体混合物在堆芯环境中的对流传热行为，对圆柱形冷却剂通道及其周围固体区域进行了数值模拟。使用经过验证的数值方法来确定功率及其分布、入口温度和速度以及出口压力对轴向努塞尔数分布和变化趋势的影响和机制。此外，在轴向功率余弦分布的假设下，采用能够描述功率变化对热边界层演变的影响的理论框架来公式化冷却剂通道的努塞尔数的轴向分布相关性。基于模拟结果，确定了相关系数，并在相应的操作条件下确定了半经验关系。本研究中得出的相关性与模拟结果一致，在操作条件下的平均相对误差为5.3%。最后，为了提高入口附近预测的准确性，通过将Kays相关性与上述相关性相结合来开发分段相关性。新的相关性将平均相对误差降低到2.9%，并在通道的整个轴向范围内保持令人满意的精度，从而证明了其适用于堆芯环境中氦气-氙气混合物的湍流传热计算。这些基础为核心环境中氦-氙气体混合物的对流传热行为提供了有价值的见解。