钍基熔盐堆10 MW固态实验堆设计采用活化法测量反应堆内部中子能谱分布，中子活化样品在堆外装载后通过传输装置将其快速输送到堆内测量位置进行辐照，辐照完后将其输出到能谱样品间进行解谱分析，进而获取堆内能谱分布情况。为实现中子能谱样品快速进出反应堆，设计了一种堆内双层套管中子活化样品气力输送系统，采用Fluent仿真方法研究样品在不同管道间隙下的运动规律。采用气力输送理论对原理样机的流量、两相流压损等工作参数进行设计并对原理样机的结果进行对比验证试验。试验结果表明：样品运动速度、气体流量和压损等测量参数与理论设计值符合较好，设计方法可行，双层套管的结构设计可以实现样品顺畅进出堆芯的功能。