【摘要】：燃料組件作為反應(yīng)堆的核心部件,其熱工水力特性分析對反應(yīng)堆的安全性和經(jīng)濟性至關(guān)重要。帶繞絲燃料組件廣泛應(yīng)用于鈉冷快堆、鉛冷快堆、ADS系統(tǒng),由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性給熱工水力分析帶來一定的困難。本文采用計算流體力學(xué)方法對7棒束繞絲組件進行熱工水力分析。應(yīng)用商用網(wǎng)格劃分軟件ICEM CFD生成整個流體域的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,并利用CFX進行求解。為獲得準(zhǔn)確可信的計算結(jié)果針對模型進行了網(wǎng)格獨立性驗證獲得網(wǎng)格獨立解,計算結(jié)果與ANL的LES計算結(jié)果基本符合。主要研究了組件的壓降、橫向流、子通道內(nèi)的流量分配、各子通道內(nèi)的溫度分布及燃料包殼軸向的溫度分布。通過調(diào)研大量文獻發(fā)現(xiàn),幾乎所有的計算模型均采用六邊形燃料盒,僅存在少數(shù)實驗?zāi)Ｐ筒捎昧瞬灰?guī)則燃料盒但并未分析采用該模型的流動換熱影響及其優(yōu)缺點。所以和多數(shù)研究不同本文通過改變組件燃料盒的形狀研究其對組件流動換熱的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用新型波浪形燃料盒與采用典型六邊形燃料盒在各子通道內(nèi)的流動形式有本質(zhì)區(qū)別。采用波浪形燃料盒可有效幫助繞絲建立子通道間的橫向流、使子通道內(nèi)的流量和溫度分布更均勻及使包殼周向溫度分布更均勻。通過本研究可幫助改善外圍燃料棒的流動環(huán)境進而優(yōu)化組件的設(shè)計。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TL352
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑將繞絲稍嵌入包殼。圖４－１邋（Ａ）為單根帶繞絲燃料棒，圖４－ｌ（Ｂ）給出六邊形７逡逑棒束燃料組件橫截面，并標(biāo)注組件主要結(jié)構(gòu)參數(shù)燃料棒直徑Ｄ，燃料棒間距Ｐ，逡逑繞絲直ｇＤｗ，組件跨距Ｆ。圖中還給出了組件的子通道劃分和子通道狹縫的劃逡逑分，主要用來統(tǒng)計壓力、速度、溫度等物理量，以便對繞絲組件的流動換熱有更逡逑深的理解。圖４－１邋（Ｃ－Ｅ）是根據(jù)目前研究現(xiàn)狀提出的不同形狀燃料盒，用來研逡逑究燃料盒形狀對繞絲燃料組件流動換熱影響，波浪形ＩＩ相比與波浪形Ｉ只是筒壁逡逑外圍的突起更為明顯。模型的幾何參數(shù)參考了阿貢實驗室７棒束大渦模擬基準(zhǔn)逡逑題。為了在壁面生成高質(zhì)量邊界層，稍微增加了繞絲到燃料盒的距離，參數(shù)對比逡逑見表４－１。逡逑＼邐ｙ邐Ｄｕｃｔ邋Ｗａｌｌ逡逑＜Ａ）邐ｒ邋ｄ逡逑＿善

本文編號：2729833