动网格技术在板状燃料组件流道阻塞事故模拟中的应用

为了精确地研究各流道之间冷却剂不能相互交混的板状燃料组件中局部流道阻塞的瞬态效应,利用ANSYS FLUENT 12.1中的动网格功能,对板状燃料组件入口发生95%堵塞时堵塞薄面以不同的速度移动到流道入口并发生堵塞的工况进行了三维瞬态数值模拟。结果表明:动网格技术在模拟流道阻塞事故上是方便可行的,而且在可以预期的堵塞薄面运动速度范围内,选择上腔室冷却剂的平均速度作为堵塞薄面的移动速度即可满足计算的要求。

板状燃料组件流量分配CFD研究与优化

板状燃料组件被广泛应用于研究堆中,组件内的流量分配是设计时需要考虑的一项重要内容。计算流体动力学(Computational Fluid Dynamic,CFD)方法是研究流量分配的重要手段,但有限的计算资源限制了其在板状燃料组件流量分配研究中的推广。针对板状燃料组件冷却剂流道狭长、封闭的特点,提出了部分建模迭代求解的计算方式,将无流量分配组件与有流量分配组件两种工况下各流道流量的计算值与直接完整建模的结果进行了对比,最大误差分别为0.56%与0.81%。鉴于前者对计算资源的需求远小于后者,部分建模迭代求解可以作为板状燃料组件流量分配CFD研究的合理可信的优化方案。

多层环形流道阻塞事故三维数值分析初步探索

由环形燃料板组成的多层环形燃料组件容易发生流道阻塞事故,对流道阻塞情况下的流动与换热特性进行研究非常有必要。本文对多层环形流道阻塞事故在进行三维数值分析研究中的基础问题进行探讨,验证尺度化壁面函数在流量持续降低工况下的适用性。对流道入口发生90%堵塞的工况,分别运用速度入口与压力入口的边界条件进行计算,证明压力入口是流道阻塞事故计算流体动力学(CFD)研究保守、可信的边界条件。对堵塞工况进行瞬态与稳态计算,分析流量与功率的再分配。