辐照变形条件下板型燃料组件内热工水力特性研究

作者：伍振兴; 李垣明; 巫英伟^*; 郑美银; 袁攀; 秋穗正; 苏光辉

来源：核动力工程, 2019, S2: 39-44.

DOI：10.13832/j.jnpe.2019.S2.0039

• 板型燃料组件
• 三维流固耦合技术
• 热工水力特性

考虑流体与燃料组件辐照变形行为之间的相互作用,即双向流固耦合可以使辐照变形计算结果更加符合实际和更为准确,本研究基于Fluent-MpCCI-Abaqus流固耦合技术,实现了对板型燃料组件和冷却剂三维精细流固耦合的模拟,并采用Fluent共轭传热方法对Fluent-MpCCI-Abaqus流固耦合技术进行了对比验证,结果表明两者计算结果符合良好。另外,采用热膨胀方法研究了燃料板辐照肿胀变形程度对流场和温度场的影响,计算结果表明,肿胀变形程度对冷却剂各通道的流量分配和出口温度影响较大,当燃料板肿胀变形量为0.39 mm时,总流量降低为无肿胀变形条件下的72%,各通道流量也随之降低,且变形程度大的通道变化更加显著;随着燃料板肿胀变形程度的升高,中心通道的冷却剂出口温度变化显著,从无变形到变形量为0.39 mm,出口温度从558 K升高到573 K,冷却剂温度上升15 K。

• 单位
  中国核动力研究设计院; 西安交通大学; 动力工程多相流国家重点实验室