采用計算流體力學(xué)軟件ANSYS FLUENT的動網(wǎng)格技術(shù)對單根控制棒落棒行為進(jìn)行數(shù)值模擬,使用程序內(nèi)嵌的6自由度模型描述控制棒受力情況,計算獲得單根控制棒落棒的位移、速度和時間以及控制棒導(dǎo)向管內(nèi)的壓強(qiáng)分布等結(jié)果,并基于公開發(fā)表的單根控制棒落棒實驗數(shù)據(jù)對數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行驗證,結(jié)果表明本文提出的數(shù)值模擬方法可以準(zhǔn)確地預(yù)測控制棒下落過程中的位移及時間相關(guān)參數(shù),能夠為反應(yīng)堆控制棒落棒相關(guān)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和安全分析提供依據(jù).

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖1幾何模型(橫、縱向不同比例縮放)

本文選取的實驗是針對某小型反應(yīng)堆的控制棒組件落棒歷程設(shè)計的[15]，控制棒導(dǎo)向管為具有快插段和緩沖段的典型幾何設(shè)計，快插段的尺寸比緩沖段大，控制棒在這段距離內(nèi)不斷加速，為防止燃料組件快速下落對燃料組件乃至堆內(nèi)結(jié)構(gòu)造成很大的沖擊，在快插段的下部設(shè)置緩沖段來降低控制棒速度，緩沖段是在....

圖2網(wǎng)格劃分

由于本文擬選擇的控制棒落棒軌跡采用一自由度求解器，該求解策略需要采用六面體網(wǎng)格并搭配使用純鋪層動網(wǎng)格模型．而計算域?qū)儆诘湫偷拈L縱橫比幾何，沿高度方向尺寸遠(yuǎn)大于徑向方向幾何尺寸，同時又含有局部復(fù)雜結(jié)構(gòu)(流水孔和局部徑縮結(jié)構(gòu))，對整體幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行純六面體網(wǎng)格劃分難度極大且不可行，因此....

圖3控制棒沿導(dǎo)向管下落網(wǎng)格變形情況

控制棒在重力的作用下不斷向下運(yùn)動，控制棒底部的網(wǎng)格不斷被壓縮消失，網(wǎng)格數(shù)目減小;控制棒頂部的鋪層網(wǎng)格不斷被拉伸分割為新的網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)目增加，圖3給出了落棒過程中動流體域內(nèi)的網(wǎng)格變形情況．由于控制棒的下落特性不是預(yù)先給定的，需要通過受力分析確定，控制棒的位移主要體現(xiàn)在豎直方向，因此....

圖4控制棒速度-時間曲線

圖4給出了本文數(shù)值模擬獲得的控制棒的速度-時間曲線．從圖4中可以看出，控制棒在下落初期速度不斷增加，當(dāng)達(dá)到最大速度2.0m/s左右時速度逐漸衰減，這是由于控制棒的質(zhì)量是給定的，在下落的初始階段，重力遠(yuǎn)大于控制棒所受的浮力和摩擦力，加速度的方向向下，控制棒不斷加速．隨著控制棒的速....

本文編號：3901969