本文基于实验和分析对棒束子通道间的横流及湍流交混特性开展了研究,相关研究结果对于提升棒束通道传热流动特性的理解,提高核反应堆系统的安全性和经济性都具有重要意义。
借助一种可以测量微小压差的倒U型压力计完成了单相及两相工况下格架棒束子通道间的横向流动效应实验。通过分析实验结果,得到了单相及两相工况下棒束通道间横向流动效应的作用规律。使用质量平衡法完成了单相工况下带格架棒束子通道间湍流交混效应的实验研究,示踪剂为酸性橙溶液,使用L6S紫外可见光分光光度计对酸性橙溶液的浓度进行测量。通过分析示踪剂浓度沿程变化情况,得到了湍流交混系数沿实验段轴向变化规律以及有效湍流交混系数。
开展了CFD数值模拟对带格架棒束子通道间的单相湍流交混效应进行了研究。使用实验结果对数值模拟结果进行了验证,带格架及不带格架工况下数值模拟结果与实验值均吻合良好。借助CFD分析了格架下游通道内温度的变化情况,得到了搅混翼格架对于湍流交混效应的作用结果。