燃料组件精细化定位格架模型开发及评价

发布时间：2022-01-04 05:04

　　为提高燃料组件子通道内两相局部参数预测的准确性,本文基于分布式阻力方法建立精细化定位格架模型,选用合适的摩擦阻力表达式,对格架上的交混翼进行精细化建模,采用Carlucci湍流交混模型计算湍流交混速率,引入阻塞因子计算由定位格架引起的湍流交混效应,并将建立的精细化定位格架模型植入子通道分析程序（ATHAS）,对压水堆子通道和棒束实验（PSBT）基准题进行计算分析。结果表明,本文开发的精细化定位格架模型能够提高燃料组件子通道内空泡份额和温度分布的预测准确性,为棒束通道流场、焓场计算和临界热流密度（CHF）预测奠定了基础。 

【文章来源】：核动力工程. 2020,41(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

阻力分量示意图

将总的轴向摩擦力和横向摩擦力分别加入ATHAS的轴向和横向动量方程的摩擦力项中，即用燃料棒和交混翼对流体产生的总阻力替换原方程中仅考虑燃料棒对流体产生阻力的摩擦项，并适当减小带交混翼格架的形阻系数。通过引入分布阻力式交混翼模型和合适的摩擦阻力表达式，能对格架上的交混翼进行精细化建模，定量地表示交混翼对流体的阻力，以反映交混翼的几何形状、角度和排列方式对流场和温场的影响，进而计算得到更准确的两相局部参数。1.2 湍流交混模型

图3分别给出了无横流交混模型和Carlucci湍流交混模型、仅有Carlucci湍流交混模型、仅有横流交混模型以及既有横流交混模型又有Carlucci湍流交混模型4种情况下不同测点位置通道平均空泡份额的计算值和测量值。由图3a～图3d可以看出，加入本文开发的横流交混模型和Carlucci湍流交混模型后，提高了低、中、高3个测点位置的平均空泡份额的计算准确性。

【参考文献】：
期刊论文
[1]定位格架模型对子通道分析程序的影响研究[J]. 董思莹,刘扬,单建强.  核动力工程. 2017(S1)
[2]反应堆热工水力子通道分析程序ATHAS的研发[J]. 刘伟,白宁,朱元兵,单建强,张博,苟军利,厉井钢.  核科学与工程. 2014(01)



本文编号：3567716