板型燃料组件内部温度场数值模拟

以板型燃料组件为研究对象,采用商用流体力学计算程序CFX5对板型燃料组件内部温度场进行数值模拟。数值计算结果表明:燃料组件不同流道的流速分布和温度分布均较均匀,单一流道的流速分布和温度分布也较均匀。燃料板所构成的各流道从外到内流速变化不太大,在中间流道内流速稍小一些,但差值很小;燃料组件单一流道内的流速在壁面附近快速减小,壁面上流速为0。燃料板和定位梳的温度最高,侧板温度与板间流体温度相近,侧板外侧的流体温度较低。

板型燃料组件内部流场数值分析

为板型燃料组件的设计和实验研究提供参考 ,采用商用流体力学计算程序 CFX5对板型燃料组件内部流场进行了数值模拟 ,以获得各流速下的板间流场。数值计算结果表明 :板型燃料组件不同流道和单一流道内的流速分布基本均匀 ,在 2 0个流道中居中的 3～ 5流道内的流量比其它流道小一些 ,其中中间流道内的流量最小 ,其流量与平均流量的误差小于 10 % ;提梁对其后部速度场的影响较大 ,对其后部压力场的影响很小。当板间水隙的最大加工误差为0 .15 mm时 ,该流道内的流量与流道内平均流量的误差接近10 %。组件进出口差压计算值与实验值比较接近 。

板型燃料组件池式反应堆堆芯流量分配

为优化板型燃料组件池式反应堆设计 ,采用商用流体力学计算程序 CFX5对堆内流场进行了数值模拟。数值计算结果表明 :堆芯流量分配比较均匀 ,位于堆芯中央组件的流量较大 ,而位于堆芯边缘组件的流量较小。安装围桶的堆进出口差压与没有围桶的堆进出口差压很接近 ,随着堆入口流量增大 ,堆芯各组件流量与组件平均流量的最大误差和最小误差变化很小。安装围桶的堆芯流量分配情况与没有围桶的堆芯流量分配情况近似 。

辐照变形条件下板型燃料组件内热工水力特性研究

考虑流体与燃料组件辐照变形行为之间的相互作用,即双向流固耦合可以使辐照变形计算结果更加符合实际和更为准确,本研究基于Fluent-MpCCI-Abaqus流固耦合技术,实现了对板型燃料组件和冷却剂三维精细流固耦合的模拟,并采用Fluent共轭传热方法对Fluent-MpCCI-Abaqus流固耦合技术进行了对比验证,结果表明两者计算结果符合良好。另外,采用热膨胀方法研究了燃料板辐照肿胀变形程度对流场和温度场的影响,计算结果表明,肿胀变形程度对冷却剂各通道的流量分配和出口温度影响较大,当燃料板肿胀变形量为0.39 mm时,总流量降低为无肿胀变形条件下的72%,各通道流量也随之降低,且变形程度大的通道变化更加显著;随着燃料板肿胀变形程度的升高,中心通道的冷却剂出口温度变化显著,从无变形到变形量为0.39 mm,出口温度从558 K升高到573 K,冷却剂温度上升15 K。

功率横向非均匀分布板型燃料组件冷却剂流道热工水力特性研究

为了研究燃料板横向上功率非均匀分布对温度分布的影响,基于RELAP5程序,提出考虑燃料板横向功率非均匀分布和冷却剂交混效应的多通道模型,完成了稳态和典型瞬态工况分析,通过对比单通道模型分析结果,表明2种模型分析结果在冷却剂沸腾汽化后存在明显差异,多通道模型可以反映燃料板横向功率分布及冷却剂交混的影响,克服单通道模拟方法的不足,表明了采用多通道模型的必要性。

探测片衬底支架对欠慢化中子场的扰动分析

板型燃料组件窄流道内的中子处于欠慢化状态,在堆芯中子注量率测量中,探测片衬底材料的引入将较大地改变窄流道内慢化介质的成分,从而影响中子的慢化和吸收,给测量结果带来较大误差。本工作采用蒙特卡罗模拟计算办法,分析了多种衬底材料在不同厚度及不同衬底方式下对中子场的扰动情况,为板型燃料组件堆芯中子注量率测量中衬底材料的选择及测量数据的处理提供了依据。