格架間隙堵塞效應的兩相流研究.pdf

1、在壓水堆核電站中，反應堆堆芯為整個反應堆系統(tǒng)提供能量，是一回路的關鍵設備。而燃料組件是堆芯的重要組成部分，燃料組件的流場特性對于系統(tǒng)的正常運行影響巨大。同時由于燃料組件流場的實驗裝置花費巨大，結構復雜，當前廣泛采用CFD方法對其流場特性進行研究。
　　本文采用ANSYS軟件對燃料棒棒束四分之一有格架通道同時有污垢堵塞的汽液兩相流流動與傳熱特性進行了研究。通過建立燃料棒束四分之一通道的三維數(shù)值模型，分析通道內(nèi)不同污垢厚度、不同污垢導

2、熱率對通道內(nèi)溫度分布、燃料棒壁面溫度、汽液兩相流截面含氣率和壁面換熱系數(shù)等參數(shù)的影響。
　　論文提出的燃料組件流場結構化網(wǎng)格生成方法得到的高質(zhì)量網(wǎng)格，不僅適用于局部結構或全結構的燃料組件，也適用于管束通道和棒束通道，可顯著提高復雜幾何管束-棒束通道流場CFD分析的收斂速度和精度。對四分之一棒束通道三維流場及湍流特征的CFD分析結果為反應堆安全穩(wěn)定運行提供基礎數(shù)據(jù)，同時對燃料組件定位格架的結構設計和熱工水力設計具有重要指導意義，主要

3、工作及結論如下:
　　1.完成了研究方法的科學性分析，對比了行業(yè)內(nèi)已成熟的實驗結果，驗證了本文所用到的數(shù)值模擬方法的適用性和科學性，包括傳熱模型、兩相流模型、能量方程、動量方程的應用。
　　2.創(chuàng)建六面體結構化網(wǎng)格，完成了網(wǎng)格無關解的對比，確保網(wǎng)格質(zhì)量對計算結果的可靠性。通過比較同一工況、同一通道、同一參數(shù)的條件下不同網(wǎng)格數(shù)對結果的影響，得出網(wǎng)格無關解，即最適網(wǎng)格數(shù)在130w左右。
　　3.研究同一污垢厚度時不同污垢導