帶定位格架的棒束通道內(nèi)三維流場研究.pdf

1、采用數(shù)值方法對(duì)帶定位格架的棒束通道內(nèi)單相流場進(jìn)行了計(jì)算與分析，以了解數(shù)值方法的適用性及定位格架對(duì)棒束通道內(nèi)流場的影響。 對(duì)各種計(jì)算方法進(jìn)行了敏感性分析，得到了一套適合于帶定位格架棒束通道內(nèi)流場分析的數(shù)值方法，主要包括： 1.將彈簧、剛突與燃料棒間的線接觸改為面接觸； 2.采用混合網(wǎng)格技術(shù)對(duì)帶定位格架的棒束通道進(jìn)行網(wǎng)格劃分； 3.選取SST κ-ε模型進(jìn)行數(shù)值求解； 4.采用Specified Bl

2、end Factor(β=0.5)離散格式； 5.入口長度取490mm。 將最優(yōu)計(jì)算方法下的計(jì)算值與試驗(yàn)值進(jìn)行了比較，以驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明未經(jīng)過定位格架時(shí)流體橫向速度的計(jì)算值與試驗(yàn)值都接近于零；經(jīng)過定位格架后，在格架附近(約5倍當(dāng)量直徑)，產(chǎn)生了劇烈的橫向速度，計(jì)算值和試驗(yàn)值都呈拋物線規(guī)律分布，兩者總體趨勢吻合較好；在格架下游(大于32倍當(dāng)量直徑)，橫向速度的計(jì)算值和試驗(yàn)值衰減都比較明顯，均接近于零；軸向速度

3、的計(jì)算值與試驗(yàn)值分布趨勢基本一致；在下游格架附近(約5倍當(dāng)量直徑)，兩者偏差稍大，但在20％以內(nèi)，其它截面偏差在7.5％以內(nèi)。阻力系數(shù)的計(jì)算值與試驗(yàn)值也吻合較好，除小雷諾數(shù)時(shí)的摩阻系數(shù)偏差達(dá)15％之外，其余基本一致。這說明CFD方法用于預(yù)測帶定位格架棒束通道內(nèi)的流場分布是十分有效的，該方法可以用于定位格架的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 對(duì)不同結(jié)構(gòu)的定位格架通道內(nèi)流場的計(jì)算分析表明，攪混葉片是產(chǎn)生橫向流動(dòng)的主要原因；彈簧和剛突在格架附近對(duì)軸向速度影