帶攪混翼格架的棒束通道內(nèi)橫向流場PIV實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、流體經(jīng)過帶有攪混翼的定位格架產(chǎn)生的橫向流動(dòng)特性對反應(yīng)堆燃料組件熱工水力性能具有重要的影響。本文采用粒子圖像測速(PIV)實(shí)驗(yàn)技術(shù)結(jié)合計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)模擬分析技術(shù)，對格架攪混翼結(jié)構(gòu)引起的棒束通道內(nèi)橫向流場特性開展了系統(tǒng)研究。
　　論文工作主要內(nèi)容包含三部分。第一部分:建立了進(jìn)行棒束通道橫向流場PIV測量的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以典型的2×2放大格架棒束通道試驗(yàn)段模型為研究對象，進(jìn)行了不同的格架攪混翼折彎角度和不同流量工況對棒束通道內(nèi)橫向

2、流場特性影響的實(shí)驗(yàn)研究，得到了不同攪混翼折彎角度和不同雷諾數(shù)對橫向流場特性影響的規(guī)律;第二部分:建立了2×2實(shí)驗(yàn)段的CFD分析模型，應(yīng)用ANSYS CFX軟件對各實(shí)驗(yàn)工況進(jìn)行了模擬分析;通過與PIV實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的速度場分布及渦量大小和分布的對比，研究了CFD模型不同的湍流模型對橫向流場計(jì)算結(jié)果的影響;將數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)對比，驗(yàn)證并給出了渦量沿流動(dòng)方向逐漸減小的規(guī)律，以及折彎角和雷諾數(shù)對渦量的影響規(guī)律;第三部分:基于對2×2實(shí)驗(yàn)

3、段PIV測量結(jié)果及其推廣應(yīng)用存在問題分析，對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了改造，重新建立了豎直放置的5×5格架和棒束通道實(shí)驗(yàn)段模型，增加了棒束通道的壓降測量系統(tǒng)，并初步開展了典型工況的PIV實(shí)驗(yàn)研究。
　　論文工作充分結(jié)合PIV流場測量和CFD數(shù)值模擬兩種方法開展了帶攪混翼格架的棒束通道內(nèi)橫向流場特性研究，初步獲得了攪混翼折彎角度和雷諾數(shù)對橫向流場的影響規(guī)律，積累了PIV應(yīng)用于該流場特性測量的經(jīng)驗(yàn)，為CFD模擬中湍流模型參數(shù)的正確選取提供了實(shí)驗(yàn)依