發(fā)布時(shí)間：2023-05-08 01:51

　　在壓水堆核電站中,反應(yīng)堆堆芯為整個(gè)反應(yīng)堆系統(tǒng)提供能量,是一回路的關(guān)鍵設(shè)備。而燃料組件是堆芯的重要組成部分,燃料組件的流場(chǎng)特性對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行影響巨大。同時(shí)由于燃料組件流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置花費(fèi)巨大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,當(dāng)前廣泛采用CFD方法對(duì)其流場(chǎng)特性進(jìn)行研究。本文采用ANSYS軟件對(duì)燃料棒棒束四分之一有格架通道同時(shí)有污垢堵塞的汽液兩相流流動(dòng)與傳熱特性進(jìn)行了研究。通過(guò)建立燃料棒束四分之一通道的三維數(shù)值模型,分析通道內(nèi)不同污垢厚度、不同污垢導(dǎo)熱率對(duì)通道內(nèi)溫度分布、燃料棒壁面溫度、汽液兩相流截面含氣率和壁面換熱系數(shù)等參數(shù)的影響。論文提出的燃料組件流場(chǎng)結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成方法得到的高質(zhì)量網(wǎng)格,不僅適用于局部結(jié)構(gòu)或全結(jié)構(gòu)的燃料組件,也適用于管束通道和棒束通道,可顯著提高復(fù)雜幾何管束-棒束通道流場(chǎng)CFD分析的收斂速度和精度。對(duì)四分之一棒束通道三維流場(chǎng)及湍流特征的CFD分析結(jié)果為反應(yīng)堆安全穩(wěn)定運(yùn)行提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),同時(shí)對(duì)燃料組件定位格架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱工水力設(shè)計(jì)具有重要指導(dǎo)意義,主要工作及結(jié)論如下：1.完成了研究方法的科學(xué)性分析,對(duì)比了行業(yè)內(nèi)已成熟的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了本文所用到的數(shù)值模擬方法的適用性和科學(xué)性,包括傳熱模型、兩相...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
CONTENTS
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 燃料棒束通道流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)研究
        1.2.2 燃料棒束通道流場(chǎng)的CFD數(shù)值模擬研究
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 氣液兩相流數(shù)值模擬理論介紹
    2.1 計(jì)算流體力學(xué)(CFD)概述
        2.1.1 CFD簡(jiǎn)介
        2.1.2 CFD工作流程
    2.2 ICEM常用網(wǎng)格類型
    2.3 數(shù)值解法簡(jiǎn)介
        2.3.1 有限差分法
        2.3.2 有限元法
        2.3.3 有限體積法
    2.4 求解模式和算法
    2.5 常用湍流模型
        2.5.1 標(biāo)準(zhǔn)κ-ε莫型
        2.5.2 SSTκ-ω模型
    2.6 收斂判據(jù)
    2.7 本章小結(jié)
第三章 通道CFD模型的建立和計(jì)算方法
    3.1 壓水堆燃料組件結(jié)構(gòu)介紹
    3.2 研究方法驗(yàn)證
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)回路及實(shí)驗(yàn)段
        3.2.2 數(shù)值模擬計(jì)算
        3.2.3 數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
    3.3 本文研究模型的建立
        3.3.1 幾何模型
        3.3.2 數(shù)學(xué)模型
        3.3.3 壁面沸騰模型
        3.3.4 湍流模型
    3.4 網(wǎng)格劃分
        3.4.1 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)
        3.4.2 網(wǎng)格敏感性分析
    3.5 邊界條件
    3.6 求解條件
        3.6.1 流體域求解條件設(shè)置
        3.6.2 固體域求解條件設(shè)置
        3.6.3 其他求解控制參數(shù)
    3.7 計(jì)算結(jié)果后處理
    3.8 本章小.結(jié)
第四章 計(jì)算結(jié)果分析
    4.1 最惡劣工況結(jié)果分析
    4.2 污垢導(dǎo)熱率的影響
        4.2.1 污垢導(dǎo)熱率對(duì)含氣率的影響
        4.2.2 污垢導(dǎo)熱率對(duì)固體壁面溫度的影響
        4.2.3 污垢導(dǎo)熱率對(duì)壁面換熱系數(shù)的影響
    4.3 污垢厚度的影響
        4.3.1 污垢厚度對(duì)氣相體積分?jǐn)?shù)的影響
        4.3.2 污垢厚度對(duì)固體壁面溫度的影響
        4.3.3 污垢厚度對(duì)壁面換熱系數(shù)的影響
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3811742