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

1、流體經(jīng)過(guò)帶有攪混翼的定位格架產(chǎn)生的橫向流動(dòng)特性對(duì)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(cè)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(duì)格架攪混翼結(jié)構(gòu)引起的棒束通道內(nèi)橫向流場(chǎng)特性開(kāi)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(chǎng)PIV測(cè)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(duì)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(duì)棒束通道內(nèi)橫向

2、流場(chǎng)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(duì)橫向流場(chǎng)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(duì)各實(shí)驗(yàn)工況進(jìn)行了模擬分析;通過(guò)與PIV實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的速度場(chǎng)分布及渦量大小和分布的對(duì)比，研究了CFD模型不同的湍流模型對(duì)橫向流場(chǎng)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(duì)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(duì)渦量的影響規(guī)律;第三部分:基于對(duì)2×2實(shí)驗(yàn)

3、段PIV測(cè)量結(jié)果及其推廣應(yīng)用存在問(wèn)題分析，對(duì)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(cè)量系統(tǒng)，并初步開(kāi)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(chǎng)測(cè)量和CFD數(shù)值模擬兩種方法開(kāi)展了帶攪混翼格架的棒束通道內(nèi)橫向流場(chǎng)特性研究，初步獲得了攪混翼折彎角度和雷諾數(shù)對(duì)橫向流場(chǎng)的影響規(guī)律，積累了PIV應(yīng)用于該流場(chǎng)特性測(cè)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