本論文依托CAP1400大型先進(jìn)壓水堆國(guó)家重大專項(xiàng)課題的研究工作,基于流致振動(dòng)機(jī)理及模型的研究,通過(guò)開展燃料組件格架三維流場(chǎng)分析,小比例組件高頻流致振動(dòng)試驗(yàn),燃料組件整體流致振動(dòng)試驗(yàn)研究等分析及試驗(yàn)研究工作,對(duì)燃料組件整體及局部流致振動(dòng)機(jī)理及影響因素進(jìn)行初步研究。通過(guò)對(duì)燃料組件發(fā)生流致振動(dòng)的關(guān)鍵部件格架的重點(diǎn)研究,論證了燃料組件的流致振動(dòng)主要由湍流激勵(lì)和渦脫落導(dǎo)致。由于攪混翼、彈簧、剛凸等設(shè)計(jì)特征的阻礙,流體通過(guò)格架后會(huì)產(chǎn)生較大的渦旋和橫向流,從而對(duì)燃料組件進(jìn)行激振,并最終導(dǎo)致組件整體發(fā)生振動(dòng)響應(yīng)。5×5小組件流致振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果表明,格架的高頻流致振動(dòng)由渦脫落引起,且渦脫落導(dǎo)致的振動(dòng)幅值最大,是格架局部振動(dòng)的主因。進(jìn)一步針對(duì)全組件整體流致振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果表明,組件整體的流致振動(dòng)屬于低頻小幅值振動(dòng),主要由格架位置產(chǎn)生的湍流激勵(lì)引起。本文初步建立了一套基于格架三維流場(chǎng)分析、5×5小組件流致振動(dòng)試驗(yàn),以及全組件整體流致振動(dòng)試驗(yàn)的燃料組件流致振動(dòng)特性研發(fā)方法,并通過(guò)對(duì)比流場(chǎng)渦旋、橫向流、格架高頻振動(dòng)幅值、組件整體低頻振動(dòng)幅值等定量化評(píng)估指標(biāo),能夠較為可靠地評(píng)估不同的組件設(shè)計(jì)方案的流致振動(dòng)特性。并通過(guò)... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

國(guó)際壓水堆燃料破損原因統(tǒng)計(jì)

簧、剛凸接觸位置發(fā)生磨損并導(dǎo)致局部材料缺失，如磨損面積過(guò)大則有可能誘發(fā)燃料棒的早期破損[2]（如圖 2 所示）。由于鋯合金格架受中子輻照后會(huì)發(fā)生彈簧松弛現(xiàn)象易造成燃料棒夾持力減小甚至在壽期末完全消失，因此燃料組件在壽期中或壽期末的振動(dòng)及磨損現(xiàn)象尤為明顯。圖 1 國(guó)際壓水堆燃料破損原因統(tǒng)計(jì)Fig.1 The root cause of fuel rod leakage worldwide磨損量<10%， 磨損量<25%， 磨損量<50%， 磨損量>100%，

取組件發(fā)生格架-燃料棒流致振動(dòng)磨損 GTRF 的主要成反應(yīng)堆冷卻劑高速流體的沖刷下不可避免會(huì)發(fā)生流致棒包殼與格架彈簧、剛凸接觸位置發(fā)生相對(duì)滑移及碰損并有可能造成燃料棒的早期破損。為準(zhǔn)確評(píng)估燃料的分析域至關(guān)重要。本章節(jié)首先將通過(guò)分析燃料組件特點(diǎn)，對(duì)于選取格架作為 CFD 流場(chǎng)分析的合理性進(jìn)主要功能是對(duì)燃料棒起到定位、支撐和保護(hù)的作用，級(jí)中子源組件、次級(jí)中子源組件、可燃毒物組件、阻必要的插入通道，從而確保燃料棒結(jié)構(gòu)完整的同時(shí)對(duì)1]。如圖 3 所示，燃料組件垂直安裝在反應(yīng)堆壓力容器堆芯上、下板定位銷與燃料組件上、下管座的定位銷。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]板狀燃料組件流致振動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 閔剛,薄涵亮,姜?jiǎng)僖?賈海軍,曲新興,楊晶.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(03)

碩士論文
[1]5×5棒束定位格架流致振動(dòng)特性研究[D]. 毛景禮.哈爾濱工程大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3019175