繞絲組件內流動與傳熱數值模擬.pdf

1、整個世界面臨著嚴峻的挑戰(zhàn):急需一種可靠的、可持續(xù)性的且經濟合理的能源,許多國際研究組織的學者認為液態(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雜?？紤]到使用金屬液態(tài)鈉進行實驗的困難性,使得計算流體動力學方法成為

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