一种基于重叠网格的反应堆控制棒落棒行为分流域耦合仿真方法

发布时间：2024-04-15 06:12

　　本文提出了一种基于重叠网格的反应堆控制棒落棒行为分流域耦合仿真方法,该方法分别建立了控制棒单棒和驱动杆的二维轴对称重叠网格模型,保证控制棒和驱动杆的部件网格和背景网格能够根据落棒运动规律自适应地变化。两个流域在每个时间步长内交换流体阻力计算结果,并根据运动方程求解得到的速度来更新控制棒和驱动杆的运动状态,实现分流域耦合。本方法建模简单,通用性好,计算中考虑了驱动线流道形状的影响,且在计算时间和求解精度之间取得了良好的折中,此外,本方法在计算条件允许的情况下,还能较容易地扩展到三维模型。本文采用该方法对某反应堆控制棒驱动线的落棒行为进行了仿真,结果表明:计算结果可信。

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【部分图文】：

图1分流域耦合网格模型

驱动线流场分为控制棒流域和驱动杆流域两个部分，忽略星形架等结构，并对流体域流道作了适当简化。以图1所示的控制棒流域为例，导向管内的流域被划分为背景网格，而围绕控制棒的部分流域被划分为部件网格，部件网格外边界定义为Overset边界。背景网格在对应控制棒部件网格径向间隙的部位进行了....

图2分流域耦合方法流程图

5）数据交互完成并更新网格之后，两个流域同时开始迭代计算，迭代完成后进入下一时间步直到计算结束。3仿真结果及分析

图3控制棒驱动线落棒速度和位移变化曲线

图3为控制棒驱动线落棒速度和位移变化曲线，结合图4中的控制棒和驱动杆流体阻力变化。可以看到与实验得到的控制棒落棒运动规律相一致，在进入缓冲段之前，控制棒在重力作用下不断加速，但是由于控制棒速度变快，相应的流体阻力变大，因此速度增加的趋势逐渐变缓。当控制棒进入缓冲段之后，由于控制棒....

图4控制棒驱动线落棒流体阻力变化曲线

图3控制棒驱动线落棒速度和位移变化曲线为了进一步验证耦合方法的正确，同时也对缓冲段流水孔的作用做一些研究。图6和图7分别给出了在流水孔直径减小一半、甚至不开孔的条件下，控制棒的落棒速度、流体阻力的对比。可以看到，在不开孔的条件下，由于缺少流水孔对导向管中受挤压流体的泄流作用，导....

本文编号：3955857