5×5花瓣形燃料棒束组件内单相流动与换热特性数值模拟研究

作者：蔡伟华; 韦徵圣; 李石磊; 张文超^*; 侯延栋^*

来源：原子能科学技术, 2021, 55(11): 1939-1949.

DOI：10.7538/yzk.2021.youxian.0593

• 花瓣形燃料棒
• 棒束组件
• 流动特性
• 换热特性
• 数值模拟

相较于传统圆柱形燃料棒,花瓣形燃料棒具有安全裕量高等优点,研究其在压水堆运行工况下的热工水力特性具有重要意义。本文通过STAR-CCM+对5×5花瓣形燃料棒束组件进行数值模拟研究,计算并分析了组件内二次流速度、温度、换热系数等关键热工参数,获得了入口流速、螺旋节距对组件内部流动与换热特性的影响规律。计算结果表明:花瓣形燃料棒的螺旋结构可增强冷却剂的横向流动,同一高度上燃料棒表面温度分布具有周期性,增大入口流速可增强燃料棒的表面换热,消除温度分布的不均匀性。此外,螺旋节距大于750 mm,燃料棒换热性能与无扭转的燃料棒相差不大,甚至更低。

• 单位
  东北电力大学; 中广核研究院有限公司