搅混格架结构对棒束通道内单相流场影响的数值研究

采用数值方法对搅混格架(简称格架)内单相流体三维流场进行了研究。采用混合网格技术,标准k-ε湍流模型,改进的速度压力耦合算法SIMPLEC求解了雷诺时均的连续性方程、动量方程,得到了格架内各截面的速度场和压力场,分析了格架各部件对流场的影响。结果表明:弹簧和刚突的存在会形成横流和涡流,但形成的横向速度较小;在格架附近对轴向速度影响较大,对格架的阻力特性影响也较大;交混叶片对横向速度影响较大,对轴向速度有掺合平均的作用。

压水堆燃料组件结构搅混格架动态屈曲仿真研究

结构搅混格架作为压水堆燃料组件中的关键部件,由于结构复杂,一直是燃料组件设计的重点和难点。本文采用有限元分析软件建立17×17结构搅混格架有限元分析模型,对其在冲击载荷作用下动态屈曲过程进行了数值模拟研究,得到了不同初速度冲击下的冲击载荷、回弹速度、冲击位移变化曲线,通过以上参量开展格架动态屈曲判定准则的对比验证研究,确定了结构搅混格架动态屈曲的临界载荷。同时基于冲击板作简谐振动的假设,采用周期法计算格架动刚度,基于能量原理建立格架等效阻尼的计算方法。通过与试验结果的分析对比,验证分析方法的合理性,用于指导新型燃料组件格架分析与设计。

带搅混格架5×5棒束流场的激光多普勒测量

采用激光多普勒测速(LDV)系统,对带有2道搅混格架的5×5棒束格架下游4个横截面的流场进行了轴向流速测量。实验测得了各个截面上的平均轴向速度分布和轴向脉动速度均方根(RMS)分布。通过比较不同截面的平均速度与RMS速度的差异,分析了定位格架下游流场的演变规律;比较了2道格架下游的实验数据,分析了上游流场对格架效应的影响。本文实验数据是在充分重复性实验的基础上获得的,可以为计算流体动力学(CFD)结果的验证和评价提供基准参考。

棒束通道定位格架沸腾临界特性数值研究

为研究核反应堆中定位格架及搅混翼对沸腾临界现象产生的影响,本文采用计算流体动力学(CFD)分析方法,探讨了棒束通道中定位格架的数目、位置和搅混翼的角度对于沸腾临界现象的影响。结果表明:定位格架会对主流流动产生阻力,同时定位格架数目越多,沸腾临界发生的温度也越高,但将定位格架布置在沸腾临界发生位置时,则可有效改善壁面传热环境并降低沸腾临界发生时的峰值温度。搅混翼的存在则会有效降低加热面附近空泡份额,改善传热环境,但搅混翼角度过大时会导致沸腾临界提前发生。