隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及計(jì)算流體力學(xué)的不斷深入發(fā)展,CFD技術(shù)在堆芯熱工水力計(jì)算方面的應(yīng)用也得到快速發(fā)展。近年來對于子通道流場及溫場的數(shù)值模擬越來越多,然而計(jì)算能力的限制使得計(jì)算工作只能在有限的較為典型的區(qū)域進(jìn)行,邊界條件的選擇成為必然。如何處理相鄰子通道間的影響是選擇邊界條件時需要考慮的問題。文獻(xiàn)調(diào)研表明不少研究者選取對稱邊界,如此則割斷相鄰?fù)ǖ老嗷ビ绊?使得問題得以簡化。然而也有不少研究者選取周期性邊界條件來考慮通道相互影響。目前相關(guān)研究對于兩種邊界選用的合理性均缺乏相關(guān)考查與驗(yàn)證,這給CFD深入研究帶來了困惑。鑒于此,本文基于CFD技術(shù),深入分析堆芯子通道冷卻劑湍流特性,對計(jì)算域邊界條件的合理選擇,以及相鄰?fù)ǖ篱g的相互影響特性進(jìn)行了數(shù)值分析與研究。利用CFD技術(shù),以兩個相鄰子通道作為研究對象,對比分析了對稱性邊界條件與周期性邊界條件數(shù)值計(jì)算結(jié)果,考查了不同節(jié)徑比和雷諾數(shù)對湍流流場的影響及其對相鄰子通道間的相互影響特性及規(guī)律。研究表明對于穩(wěn)態(tài)工況數(shù)值模擬兩種邊界條件均可,而對于瞬態(tài)工況則有所不同。瞬態(tài)工況數(shù)值模擬選用對稱性邊界還是周期性邊界,與堆芯子通道節(jié)徑比及雷諾數(shù)有關(guān),而節(jié)徑比的影響尤... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

計(jì)算域橫截面

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文少曲面上網(wǎng)格的變形以及歪斜。由于棒與棒間隙 δ 較小，0.5~3mm 不點(diǎn)的數(shù)量，加密該處網(wǎng)格，同時調(diào)整節(jié)點(diǎn)的分布情況，增加壁面處網(wǎng)隙處速度梯度較大的位置能夠得到更好的模擬，提高計(jì)算的準(zhǔn)確性。何模型在流動截面上網(wǎng)格的剖分情況如圖 2.2，其他節(jié)徑比的網(wǎng)格剖在節(jié)點(diǎn)個數(shù)上及分布比率上存在差異。

圖 2.3 幾何模型格剖分及敏感性分析 ICEM 軟件，按照 2.1.2 節(jié)所描述的方法進(jìn)行網(wǎng)格剖分。采用的 L-行處理，增加棒與棒間隙位置節(jié)點(diǎn)的個數(shù)，根據(jù)計(jì)算后 y+值的范圍不率的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)壁面處節(jié)點(diǎn)的加密，保證 y+范圍滿足湍流模型的使試驗(yàn)及修正，得到較好的網(wǎng)格劃分，如圖 2.4 所示。圖中三套網(wǎng)格 相同劃分方法不斷加密得到。(a) 網(wǎng)格 M1 (b) 網(wǎng)格 M2

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]跨間交混格架對EPR堆芯DNBR裕量的影響[J]. 陳軍,周有新,李石磊,毛玉龍,文青龍.  原子能科學(xué)技術(shù). 2013(02)
[2]7棒束緊密柵元流體流動傳熱數(shù)值研究[J]. 何斯琪,趙冬建,于意奇,顧漢洋,程旭.  原子能科學(xué)技術(shù). 2012(S1)
[3]緊密排列燃料組件交混系數(shù)試驗(yàn)研究[J]. 謝峰,曹念,郎雪梅,熊萬玉,宮厚軍.  核動力工程. 2012(S1)
[4]交混翼對單通道超臨界流動傳熱影響的CFD模擬[J]. 左國平,于濤.  廣西物理. 2012(01)
[5]稠密柵元不同子通道內(nèi)湍流流動的RANS和URANS模擬[J]. 于意奇,顧漢洋,楊燕華,程旭.  原子能科學(xué)技術(shù). 2011(10)
[6]稠密柵元內(nèi)湍流流體的數(shù)值模擬[J]. 鄢炳火,顧漢洋,于雷.  原子能科學(xué)技術(shù). 2011(09)
[7]水平加速條件下矩形通道內(nèi)冷卻劑溫度與流場分析[J]. 羅磊,陳文振,陳志云,郝建立.  原子能科學(xué)技術(shù). 2011(06)
[8]棒束燃料組件特征柵元CFD方法研究[J]. 陳杰,陳炳德,張虹.  核動力工程. 2011(03)
[9]基于SCWR堆芯結(jié)構(gòu)的子通道程序開發(fā)與應(yīng)用[J]. 傅晟威,許志紅,楊燕華.  原子能科學(xué)技術(shù). 2011(03)
[10]湍流模型在堆芯熱工水力性能分析中的應(yīng)用[J]. 曾和義,郭赟.  原子能科學(xué)技術(shù). 2011(01)

碩士論文
[1]緊密柵內(nèi)非穩(wěn)態(tài)流動行為的試驗(yàn)與數(shù)值研究[D]. 葉辛歐文.上海交通大學(xué) 2012
[2]CARR堆芯三維流場與溫場數(shù)值模擬研究[D]. 楊長江.中國原子能科學(xué)研究院 2006



本文編號：3035762