首先對帶有定位格架的5×5燃料棒束國際基準(zhǔn)題——MATi S-H進行模擬,得到了壓水堆帶定位格架燃料棒束計算流體力學(xué)（CFD）數(shù)值模擬的最佳用戶實踐指南,在此基礎(chǔ)上建立了先進壓水反應(yīng)堆（APWR）帶定位格架5×5燃料棒束詳細(xì)CFD模型,研究了定位格架對子通道內(nèi)冷卻劑流動換熱的影響,得到了冷卻劑的速度、溫度分布以及子通道內(nèi)壓降情況,揭示了攪混翼的攪混效果。結(jié)果表明,格架基體區(qū)域的橫向速度主要由彈簧和剛突引起,攪混翼對冷卻劑的攪混作用更加強烈,攪混翼頂部所在截面的冷卻劑最大橫向速度達到3.24 m/s,平均橫向速度為1.44 m/s;橫向速度在格架下游30個水力直徑長度范圍內(nèi)一直大于零,且逐漸變小;格架區(qū)域的冷卻劑壓降急劇增大,攪混翼會大幅度改變冷卻劑流動方向,導(dǎo)致冷卻劑流道溫度分布不均勻,強化傳熱。 

【文章來源】：核動力工程. 2020,41(S1)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

0 四周壁面的溫度分布

攪混翼導(dǎo)致其下游冷卻劑出現(xiàn)橫流流動，軸向速度分布極不均勻，隨著流體向下流動，橫流在整個橫截面內(nèi)傳播，橫流能量逐漸消散，導(dǎo)致軸向速度均勻分布。當(dāng)通道中的冷卻劑流過定位格架時，其阻塞和攪混效應(yīng)產(chǎn)生橫向速度（Vlateral），定義為：圖6 進出口壓降隨網(wǎng)格數(shù)量的變化

圖5 先進壓水堆燃料組件定位格架式中，Vx和Vy分別為截面x方向和y方向上的速度。圖7為2個位置處的橫向速度矢量圖，定位格架基體區(qū)域的橫向速度主要由彈簧和剛突引起，攪混翼引起的最大橫向速度可達3.24 m/s。由圖7b可知，每個子通道內(nèi)的橫向速度分布為橢圓形，但流動方向不一樣，導(dǎo)向管周圍的橫向速度大于燃料棒周圍的橫向速度。圖8為不同截面的平均橫向速度沿軸向的變化情況，當(dāng)流體流經(jīng)定位格架之前，平均橫向速度幾乎為零；而在格架入口處，平均橫向速度陡增至0.99 m/s；流體在定位格架區(qū)域的平均橫向流速明顯減��；流體流經(jīng)攪混翼時，平均橫向速度再次陡增至1.44m/s；定位格架下游流體橫向速度逐漸減小，但一直存在。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]先進壓水堆燃料組件設(shè)計特點[J]. 劉洋華,李云,王浩煜,齊敏,黃永忠,王璐,苗一非.  科技視界. 2017(05)



本文編號：3279058