纵向涡发生器对棒状燃料元件温度场的影响分析

运用CFD方法,模拟计算了在反应堆棒状燃料元件包壳表面加装纵向涡产生器(LVG)后,燃料棒、气隙、包壳和冷却剂的温度场和冷却剂的流场。计算时采用分块结构网格对带LVG的计算区域划分网格,使用SSTk-ω模型模拟冷却剂的湍流流动,对于控制方程和湍流方程的离散采用二阶格式以保证计算精度。计算结果表明:加装LVG后,包壳和冷却剂间的换热有所改善,燃料棒、气隙和包壳的最高温度有所降低。在LVG附近,燃料棒、气隙、包壳和冷却剂温度均会出现一个峰值,然后急剧下降。冷却剂流动的湍动能突然增强,有效地增强了冷却剂的横向流动,经过LVG后,湍动能逐渐减弱,横向流动速度也逐渐减小。

正交实验方法在燃料元件性能分析测试算例设计中的应用

为了评估参数不确定度给燃料元件性能带来的影响,需要对设计阶段的燃料元件误差范围内参数组合进行计算和评估。采用正交实验方法对棒状燃料元件关键参数进行组合取值并编制测试算例,以评估参数不确定度对燃料元件行为的影响。根据选取的关键设计参数和各参数水平编制混合水平正交表,并确定36组测试算例。对36个算例进行测试计算,结果表明部分测试算例的包壳总变形不满足燃料棒设计准则,说明参数不确定度对燃料元件行为产生了负面影响。测试算例的编制和分析对燃料元件设计具有一定的指导意义。