本文提出了一種基于重疊網(wǎng)格的反應(yīng)堆控制棒落棒行為分流域耦合仿真方法,該方法分別建立了控制棒單棒和驅(qū)動(dòng)桿的二維軸對(duì)稱重疊網(wǎng)格模型,保證控制棒和驅(qū)動(dòng)桿的部件網(wǎng)格和背景網(wǎng)格能夠根據(jù)落棒運(yùn)動(dòng)規(guī)律自適應(yīng)地變化。兩個(gè)流域在每個(gè)時(shí)間步長內(nèi)交換流體阻力計(jì)算結(jié)果,并根據(jù)運(yùn)動(dòng)方程求解得到的速度來更新控制棒和驅(qū)動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)分流域耦合。本方法建模簡單,通用性好,計(jì)算中考慮了驅(qū)動(dòng)線流道形狀的影響,且在計(jì)算時(shí)間和求解精度之間取得了良好的折中,此外,本方法在計(jì)算條件允許的情況下,還能較容易地?cái)U(kuò)展到三維模型。本文采用該方法對(duì)某反應(yīng)堆控制棒驅(qū)動(dòng)線的落棒行為進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明:計(jì)算結(jié)果可信。

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圖1分流域耦合網(wǎng)格模型

驅(qū)動(dòng)線流場(chǎng)分為控制棒流域和驅(qū)動(dòng)桿流域兩個(gè)部分，忽略星形架等結(jié)構(gòu)，并對(duì)流體域流道作了適當(dāng)簡化。以圖1所示的控制棒流域?yàn)槔瑢?dǎo)向管內(nèi)的流域被劃分為背景網(wǎng)格，而圍繞控制棒的部分流域被劃分為部件網(wǎng)格，部件網(wǎng)格外邊界定義為Overset邊界。背景網(wǎng)格在對(duì)應(yīng)控制棒部件網(wǎng)格徑向間隙的部位進(jìn)行了....

圖2分流域耦合方法流程圖

5）數(shù)據(jù)交互完成并更新網(wǎng)格之后，兩個(gè)流域同時(shí)開始迭代計(jì)算，迭代完成后進(jìn)入下一時(shí)間步直到計(jì)算結(jié)束。3仿真結(jié)果及分析

圖3控制棒驅(qū)動(dòng)線落棒速度和位移變化曲線

圖3為控制棒驅(qū)動(dòng)線落棒速度和位移變化曲線，結(jié)合圖4中的控制棒和驅(qū)動(dòng)桿流體阻力變化。可以看到與實(shí)驗(yàn)得到的控制棒落棒運(yùn)動(dòng)規(guī)律相一致，在進(jìn)入緩沖段之前，控制棒在重力作用下不斷加速，但是由于控制棒速度變快，相應(yīng)的流體阻力變大，因此速度增加的趨勢(shì)逐漸變緩。當(dāng)控制棒進(jìn)入緩沖段之后，由于控制棒....

圖4控制棒驅(qū)動(dòng)線落棒流體阻力變化曲線

圖3控制棒驅(qū)動(dòng)線落棒速度和位移變化曲線為了進(jìn)一步驗(yàn)證耦合方法的正確，同時(shí)也對(duì)緩沖段流水孔的作用做一些研究。圖6和圖7分別給出了在流水孔直徑減小一半、甚至不開孔的條件下，控制棒的落棒速度、流體阻力的對(duì)比。可以看到，在不開孔的條件下，由于缺少流水孔對(duì)導(dǎo)向管中受擠壓流體的泄流作用，導(dǎo)....

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