繞絲組件內(nèi)流動與傳熱數(shù)值模擬.pdf

1、整個世界面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn):急需一種可靠的、可持續(xù)性的且經(jīng)濟(jì)合理的能源,許多國際研究組織的學(xué)者認(rèn)為液態(tài)金屬冷卻的快堆系統(tǒng)在解決燃料供給和乏燃料處理方面起著重要的作用。與壓水堆內(nèi)的燃料棒排列方式所不同,為了充分利用鈉優(yōu)良的傳熱特性,快堆內(nèi)的燃料棒呈三角形排列,組件具有更高的熱流密度。由于排列方式十分緊密,故采用繞絲螺旋纏繞燃料棒的方式代替定位格架,這使得流體的流動變得更加復(fù)雜?？紤]到使用金屬液態(tài)鈉進(jìn)行實驗的困難性,使得計算流體動力學(xué)方法成為

2、必要手段。
　　本文以中國實驗快堆的燃料組件為研究對象,對繞絲棒束組件內(nèi)的流動換熱過程進(jìn)行了模擬。首先解決了幾何建模和網(wǎng)格劃分過程中的一些問題,建立了計算數(shù)值模型;然后對比分析了兩種不同的湍流模型在一系列雷諾數(shù)下的模擬結(jié)果,并將所得結(jié)果與經(jīng)驗關(guān)系式進(jìn)行驗證。接著分析了不同棒數(shù)繞絲組件的速度場、溫度場及燃料棒表面最高溫度。最后通過分析繞絲的結(jié)構(gòu)參數(shù),說明了繞絲對組件流場的影響。
　　結(jié)果表明:各湍流模型模擬結(jié)果較為相似,所得無