定位格架对单棒通道欠热流动沸腾影响的数值研究

为了研究定位格架对燃料棒束通道内冷却剂热工水力特性的影响规律,选取5×5棒束通道中心的一根燃料棒及定位格架进行数值研究。建立了基于欧拉两流体六方程的带定位格架的竖直单燃料棒通道内冷却剂欠热沸腾多相流模型,并实验比较验证了模型的准确性,获得了带定位格架与不带定位格架的单燃料棒通道内发生欠热沸腾时相关热力参数的空间分布特征,揭示了定位格架对欠热沸腾流动及换热特性的影响规律。结果发现:相较无定位格架结构,引入定位格架及搅混翼后,流场和温度场发生了不同程度的逆时针旋转,平均二次流最大值能达到进口速度的13.5%,局部二次流强度可达到60%,整体压降仅增加5%;定位格架显著增大了液相对流热流密度,最大增幅为44.3%,导致液相过冷度、壁面过热度和气体体积分数的进一步降低,从而增强了核反应堆的安全性。