快堆绕丝组件三维精细化多孔介质模型与验证

作者：陈宇彤; 张大林; 梁禹; 周磊; 田文喜; 秋穗正; 苏光辉

来源：核动力工程, 2021, 42(S1): 53-57.

DOI：10.13832/j.jnpe.2021.S1.0053

• 液态金属冷却快堆(LMFR)
• 带绕丝棒束
• 径向温度分布
• 多孔介质模型
• 计算流体动力学(CFD)

液态金属冷却快堆(LMFR,简称"快堆")通常采用带绕丝棒束的闭式燃料组件,为了准确地计算组件盒内径向温度分布,同时节约计算资源,提出了基于计算流体动力学(CFD)方法的三维精细化多孔介质模型,将绕丝作为多孔介质固体骨骼均匀化计入棒束流动通道中,在多孔介质动量方程中加入分布式阻力源项考虑绕丝的流动阻力,修正能量方程扩散项以考虑绕丝扫流和热羽流造成的横向交混。采用美国橡树岭国家实验室(ORNL)快堆19棒带绕丝组件钠实验进行验证计算,数值计算结果与实验结果对比发现,建立的三维精细化多孔介质模型得出的快堆组件径向温度分布与实验结果符合良好。因此,本研究提出的三维精细化多孔介质模型可用于快堆绕丝组件内径向温度分布的精确预测。

• 单位
  动力工程多相流国家重点实验室; 西安交通大学