【摘要】：本文采用數(shù)值計算的方法,分析研究了帶定位格架燃料棒束通道內(nèi)的流動與對流傳熱特性,以期清晰了解定位格架對燃料棒束通道的流動換熱影響。為保證所采用數(shù)值算法的合理性,本文從湍流模型及網(wǎng)格敏感性方面進行分析,從而確定適用于本課題所研究的定位格架棒束窄通道流動傳熱問題的數(shù)值分析方法。研究中,為解決定位格架結(jié)構(gòu)帶來的網(wǎng)格劃分難題,擬考慮將彈簧及剛凸同燃料棒之間的線接觸改為面接觸,棒束通道網(wǎng)格劃分采用結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化混合的網(wǎng)格形式。本文首先對帶完整定位格架及不帶定位格架的兩種幾何模型進行數(shù)值分析,比較其速度場與溫度場,發(fā)現(xiàn)由于定位格架的存在能夠使同一截面處速度和溫度分布更加均勻,并且定位格架能夠有效的降低棒束壁面的熱流密度,從而提高棒束表面的對流傳熱系數(shù)。其次,比較了棒束在加熱與不加熱時通道內(nèi)冷卻劑軸向速度分布,進而分析由于密度差所導(dǎo)致的浮升力對流場的影響,發(fā)現(xiàn)在壓水堆堆芯通道中浮升力可以忽略不計。為了了解定位格架中不同結(jié)構(gòu)對流場與溫度場的影響,本文最后比較了完整定位格架通道、不帶攪混葉片通道以及只帶攪混葉片三種結(jié)構(gòu)中溫度分布、對流傳熱系數(shù)熱流密度、湍動能、二次流以及交混系數(shù)等參數(shù)。發(fā)現(xiàn)由于攪混葉片的存在使通道中產(chǎn)生了較大的攪混作用,使溫度分布和質(zhì)量流速分布更加均勻。
【圖文】：

邐ｂ逡逑圖２．１壁面附近速度分布邐圖２．２近壁面的區(qū)域處理逡逑２．２．２壁面函數(shù)的基本思想逡逑首先應(yīng)該對距離和速度進行無量綱化的處理，定義：逡逑／＝私或盧邐（２－２４）逡逑／／邐Ｈ逡逑ｕ邋＝邐（２－２５）逡逑Ｕｚ逡逑其中，，，和ｗ＋分別是距離和速度的無量綱參數(shù)。＆是第一個網(wǎng)格節(jié)點到壁面邊逡逑界的垂直距離；＋邋＝邋７＾為邊界上的切應(yīng)力速度；ｗ是計算點的速度；％是邊界上逡逑的速度；＝邋０．０９為常數(shù)。逡逑計算點流速、湍流流動能、湍流耗散計算會由于，的大小不同而不同。假設(shè)壁面附逡逑近粘性底層外的區(qū)域。無量綱速度和溫度分布服從對數(shù)律的分布。逡逑（１）

．３壁面函數(shù)討論逡逑降低計算機的資源從而利用壁面函數(shù)法，壁面函數(shù)法通過對近壁面的處理從而大大逡逑少了所需要計算的網(wǎng)格數(shù)量，這就導(dǎo)致壁面附近沒有太多的網(wǎng)格，使計算變得簡單逡逑，，目前是在工程流體力學(xué)計算中所采用的重要方法。隨著計算機技術(shù)發(fā)展，壁面函逡逑樣得到了發(fā)展。有些研究者認為在壁面函數(shù)法和高辦數(shù)下的Ａ：－ｅ模型不能夠很好的逡逑出擁有分離以及重接觸等的過程，所以不能采用，但是出于對經(jīng)濟型以及應(yīng)用方便逡逑慮，這個模擬的方法還是在工程數(shù)值計算應(yīng)用中得到了廣泛的應(yīng)用。壁面函數(shù)法具逡逑般性，但是在應(yīng)用過程中通常還是會進行驗證分析，從而得到在特殊情況下可以接逡逑模型。研究的主要集中點是在近壁面附近第一個節(jié)點和壁面的無量綱距離／值的適逡逑圍的研究上，以及特殊流體采用壁面函數(shù)時需要注意的方面。逡逑（１），的合理范圍逡逑一般認為，在利用高數(shù)ｙｔ－ｅ模型的壁面函數(shù)法計算的時候，第一個節(jié)點的無量綱逡逑ｙ應(yīng)該滿足：逡逑
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TL352

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 米爭鵬;基于激光診斷技術(shù)的棒束內(nèi)溫度分布特性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2018年

本文編號：2620270