鈉冷快中子增殖堆(Sodium Cooled Fast Neutron Breeder Reactor,簡稱 SFBR)是六種第四代未來反應(yīng)堆之一。鈉化學(xué)性質(zhì)活潑,比較容易與氧和水發(fā)生反應(yīng)。鑒于輕水堆較為成熟的技術(shù),采用輕水作為快中子增殖堆的冷卻劑,配合無棒間窄縫的細(xì)小子通道,從而提高核燃料的轉(zhuǎn)換率。由于高溫高壓等試驗(yàn)條件的限制,運(yùn)用數(shù)值模擬研究的方法對無間隙子通道內(nèi)水流動傳熱特性深入研究是一種比較有效的方式。以棒徑為8mm的無間隙棒束子通道為研究對象,采用PRO/E5.0建立子通道物理模型,CFD軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分。在壓力14.0～18.0MPa,熱流密度200～600 kW/m2,質(zhì)量流速2700～3600 kg/(m2·s)參數(shù)范圍內(nèi),運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)軟件CFD,采用RNG κ-ε模型對快中子增殖堆無間隙棒束子通道內(nèi)水流動傳熱特性進(jìn)行數(shù)值模擬研究及熵產(chǎn)分析。對無間隙子通道六面體網(wǎng)格進(jìn)行敏感性分析,確定網(wǎng)格的無關(guān)解,最終確定滿足數(shù)值模擬要求的網(wǎng)格。對無間隙子通道內(nèi)水流動傳熱特性進(jìn)行數(shù)值模擬研究。詳細(xì)分析熱工參數(shù)(質(zhì)量流速、壓力、熱流密度)以及通道類型對傳熱特性的影響,同時(shí)對子通道內(nèi)周...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２水冷快中子增殖堆無間隙子通道示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｗａｔｅｒ－ｃｏｏｌｅｄ?ｆａｓｔ?ｂｒｅｅｄｅｒ?ｒｅａｃｔｏｒ?ｗｉｔｈｏｕｔ?ｇａｐ?ｓｕｂ－ｃｈａｎｎｅｌ??

工質(zhì)水作為良好的熱載體，其在電力、化工等工程領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用條件。快中??子增殖堆具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景，但其在研發(fā)過程中仍存在著許多技術(shù)難點(diǎn)，包括反??應(yīng)堆堆心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、包殼和結(jié)構(gòu)材料性能、反應(yīng)堆熱物理和穩(wěn)定性分析。圖１－２所示的??燃料組件中，子通道流通橫截面積很小且彼此獨(dú)....

圖2-1不同數(shù)值方法區(qū)域與節(jié)點(diǎn)的劃分Fig.2-1DivisionofregionsandnodesofdifFerentanmericalmethods

２數(shù)值計(jì)算基本理論??場。通過建立一個(gè)離散方程，建立了離散的離散變量的近似解。在流動與傳熱數(shù)值計(jì)算??中廣泛應(yīng)用的是有限差分法（ＦＤＭ）、有限容積法（ＦＶＭ）、有限元法（ＦＥＭ）和有限??分析法（ＦＡＭ）?［５３］。圖２－１是不同數(shù)值方法區(qū)域和節(jié)點(diǎn)劃分的圖示。??

圖３－１物理模型??Ｆｉｇ．?３－１?Ｔｈｅ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｓｕｂ－ｃｈａｎｎｅｌ??

３．１．１子通道物理模型??運(yùn)用ＰＲＯ／Ｅ５．０軟件，通過拉伸建立３種類型無間隙堆芯子通道物理模型，物理模??型如圖３－１所示。??Ｖ：??類型Ａ?類型Ｂ??類型Ｃ??圖３－１物理模型??Ｆｉｇ．?３－１?Ｔｈｅ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｓｕｂ－ｃｈａｎｎｅｌ??計(jì)算....

圖３－３流體域橫截面網(wǎng)格??Ｆｉｇ．?３－３?Ｍｅｓｈ?ｏｆ?ｆｌｕｉｄ?ｄｏｍｉａｎ??２１??

軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到高質(zhì)量和一定數(shù)量的網(wǎng)格，以保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。六面體??網(wǎng)格能夠很好的滿足這一要求，六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格體系中節(jié)點(diǎn)排列有序、鄰點(diǎn)間的關(guān)系??明確，所謂結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格是指把一個(gè)復(fù)雜的的計(jì)算區(qū)域分成若干塊。子通道網(wǎng)格如圖３－３??所示。??＃＃??子通道Ａ橫截面網(wǎng)格?....

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