壓水反應堆的燃料組件由一定數(shù)量的燃料棒排列而成,冷卻劑沿軸向從燃料棒間流過,帶走熱量。有效地導出堆芯熱量是影響反應堆的安全和經(jīng)濟性能的重要因素。因此,掌握棒束幾何中的流動傳熱特性將有助于燃料組件的設計。計算流體力學(CFD)正成為核燃料組件設計的重要分析工具。而大量的經(jīng)驗表明,由于入口條件給定的不明確、網(wǎng)格劃分的不合理、湍流模型選擇的不合適等原因,采用CFD工具分析核燃料組件棒束流場仍然存在很大的不確定性。因此,需要利用實驗數(shù)據(jù)對CFD分析結果進行更充分的驗證評價工作,從而得到CFD在核燃料組件流場計算中的最佳實踐導則,為CFD在核燃料組件設計中的應用提供指導。針對CFD驗證評價的需求,本文設計了帶簡易定位裝置的6x6棒束流場測試實驗,并利用激光多普勒測速儀測量棒束內(nèi)的流場。在實驗中,從試驗段側向視窗測量了距離定位格架不同距離處的主流速度和主流湍流強度分布信息,而從試驗段出口端面測量了近出口處三維速度與湍流強度的分布信息,從而得到了棒束內(nèi)定位裝置下游的速度場及雷諾應力演變規(guī)律。實驗中,通過在實驗本體內(nèi)設置不同的P/D(棒間距/棒直徑)比,研究了P/D比對軸向速度分布的影響。研究發(fā)現(xiàn),P...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 棒束間流場的實驗研究
        1.2.2 棒束間流場數(shù)值計算研究
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 棒束流場實驗測量方法
    2.1 實驗回路系統(tǒng)
    2.2 6x6試驗段結構
    2.3 測量及數(shù)據(jù)處理方法
        2.3.1 測量方式的選擇
        2.3.2 示蹤粒子的選擇
        2.3.3 LDV測量數(shù)據(jù)處理
    2.4 本章小結
第三章 棒束流場實驗測量結果及分析
    3.1 實驗工況
    3.2 定位格架下游主流速度的演變
    3.3 定位格架下游湍流強度的演變
    3.4 試驗段出口處三維流場速度分布
    3.5 雷諾數(shù)對流動的影響
    3.6 影響LDV測量精度的因素
        3.6.1 樣本誤差
        3.6.2 測量體誤差
    3.7 本章小結
第四章 CFD湍流計算模
    4.1 數(shù)值模擬方法
        4.1.1 流動數(shù)值研究方法
        4.1.2 湍流模型
    4.2 計算模型及網(wǎng)格劃分
    4.3 網(wǎng)格敏感性分析
    4.4 計算結果分析
        4.4.1 湍流模型對軸向速度的影響
        4.4.2 湍流模型對雷諾應力軸向分量的影響
    4.5 本章小結
第五章 全文總結及展望
    5.1 全文總結
    5.2 展望
參考文獻
附錄1 激光多普勒測速裝置
致謝
攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號：3808737