堵流工况下棒束子通道流场实验与模拟研究

为探究堵流状态下的棒束子通道流场和流量分布特征,本文使用激光粒子测速(PIV)方法对5×5棒束子通道在堵流情况下的流场和子通道流量进行了实验测量,同时使用数值模拟方法进行模拟分析,得到子通道最大堵流比例72%情况下的子通道下游流场以及子通道流量分布数据,结果表明:子通道堵塞会导致对应子通道流速和流量出现明显降低,非堵塞通道的明显加强。对于实验测试的最大72%堵流比例,堵塞物对下游约0.5D范围影响最大,其子通道流速仅有平均流速的约30%,中心堵流子通道流量仅为平均流量的25%左右。使用浸入界面方法模拟了堵流工况,结果表明:该方法能快速有效地模拟子通道堵流情况,堵塞物带来的局部回流是导致堵流件下游0.5D范围内流速过低的主要原因。

带格架棒束子通道单相湍流交混轴向演化特性实验研究

子通道间的湍流交混是影响堆芯内热工参数准确计算的关键因素,对于提升反应堆安全分析的精度具有重要意义。对于带格架棒束子通道间湍流交混,现有研究常采用热扩散系数研究其平均效应,缺乏对其轴向演化特性的详细分析。本文基于示踪剂分析方法,对带格架与不带格架的双子通道单相湍流交混的轴向演化特性开展了实验研究。实验结果表明格架对于单相湍流交混具有显著增强作用。相对于无格架工况,格架处由于格架强扰动和横流作用湍流交混增强作用最强,格架近下游由于反向横流作用增强作用最弱,格架远下游略强于格架上游,且增强作用可以持续较长距离。