对中国实验快堆旋塞环形空间自然对流的数值模拟

快中子增殖堆中有很多下端开口的环形空间,这些环形空间中氩气的自然对流使得环形空间的内外壁面产生非均匀的热应力,是快堆设计必须解决的问题.针对我国正在进行的快堆的设计要求,对我国第一座快堆(CEFR)环形空间的自然对流进行了数值模拟.模拟采用了LVEL紊流模型.计算结果可供CEFR设计参考.     

球床模块堆停堆后自然对流传热特性数值研究

对冷却流体在球床模块堆内燃料颗粒填充区域中的流动和传热过程进行了研究.数值模拟突然停堆后燃料颗粒区在温差作用下的自然对流过程,分析了瑞利数Ra对燃料填充区域内流场、温度场和局部努塞尔数Nu以及壁面摩擦阻力系数的影响.计算结果表明:当球床模块堆突然停堆时燃料填充区域可形成加热壁面流体上升流动、冷却壁面下降流动的自然循环流动;随着Ra数增大,回流中心向上移动;沿轴向壁面局部Nusselt数和摩擦阻力系数存在极值,并且极值点随Ra数增大而向上移动;与氮气相比,氦气作为冷却介质停堆后具有更均匀的堆芯轴向温度分布.     

模型泵内部流场的数值模拟

采用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,应用三维非结构四面体网格建模,选用旋转流体机械模型中的多重参考坐标系模型(MRF),对设计工况下反应堆主冷却剂泵模型泵的三维不可压缩湍流流场进行了数值模拟,模拟结果较好地揭示了内部流场的特点.本文分析了流场内总的压力分布和速度分布,描述了叶轮、导叶和球壳各个部分的内部流场特征,并探讨了造成这些特征的原因.研究结果可用于反应堆主冷却剂泵的性能预测,并为其水力优化设计提供有益参考.     

单侧部分开口方腔自然对流数值模拟

为研究开口度对自然对流和传热的影响,采用有限容积法对单侧部分开口（2个开口）方腔自然对流进行了二维层流稳态数值模拟。计算结果表明：Ra和开口度的改变对方腔内的温度场分布和涡流结构有显著影响。相同开口度下,平均Nu和无量纲流量随Ra的增加而增加;相同Ra下,无量纲流量随开口度的增加而增加。当Ra>10⁴,可能存在最佳开口度,此时平均Nu取得最大值。     

环形狭缝通道中单相水对流换热的数值计算

采用k kL u v紊流模型 ,对环形狭缝通道中水的流动与换热的特性进行了数值计算 ,将计算结果同实验结果进行分析比较 ,两者得到了较相一致的结论     

快堆组件数值模拟研究

为详细研究快堆组件棒束中的流动换热特性,本工作采用Fluent程序对169棒束快堆燃料组件进行三维数值模拟。结果表明,在流量为10.92~18.67 kg/s时,计算得到的压降与已公开发表文献结果的相对偏差小于3.41%。内子通道的相对温度升高,呈现出周期为1/3螺距的波动,内子通道的局部温度比子通道程序SUPERENERGY计算的结果更高。根据模拟计算结果可更为准确地预测棒束通道内的流动换热情况,为今后组件棒束热工水力学设计提供参考。     

基于环形燃料的低温供热堆热工水力特性数值模拟研究

为建立低温供热堆热工水力系统的计算流体力学(CFD)仿真模型,针对供热堆堆芯燃料组件结构复杂的特点,采用多孔介质模型对堆芯环形燃料组件进行简化建模,多孔介质的孔隙率、渗透率以及惯性阻力系数通过对1组环形燃料组件精细化CFD模拟结果,采用多孔模型进行拟合得到。典型运行工况的计算结果表明：针对复杂几何采用多孔介质模型简化能大幅提高计算的经济性,多孔介质模型能正确反映参数整体分布趋势,堆芯入口最大流量分配不均匀系数为1.07。本文研究结果对基于环形燃料组件的低温供热堆中热工水力安全设计具有参考价值。     

快中子脉冲反应堆爆发脉冲时堆体应力分布的数值模拟

为分析爆发脉冲时堆体构件的应力响应,建立了基于中国第二号快中子脉冲堆(CFBR-Ⅱ堆)的一个二维模型。采用M．C(蒙特卡洛)方法计算了模型的相对中子注量分布,推导了代替动力学方程的热加载关系式,并将计算得到的中子注量分布与实测结果引入热加载关系式中,用有限元程序计算了已知热加载情况下的几种构件的应力分布。分析认为,由于该方法能准确描述模型的几何结构．并且计算中引入了实测结果,因此,对于结构复杂的模型其计算结果应比通常采用的耦合计算方法更为合理。     

实验快堆自然循环和衰变热排出系统计算程序DHRSC

一、前言实验快堆设计必须具有非能动安全特征,这是近几年来快堆设计中一种明显的新进展。所谓非能动安全,指的是不依赖外界机械或电力而依靠自然规律和材料特性完成其功能的安全特征。非能动衰变热排出功能是十分重要的快堆安全特征之一。     

强流离子束传输系统束包络的计算机数值模拟

以强流离子束包络方程为基本模型，提出了微元近似数值计算强流离子束包络的方法。编写的计算机模拟设计强流束传输系统的程序包含高压裂加速器常用的电元件和磁元件。     

螺旋管换热器传热管动力特性的试验及数值分析

介绍了模拟高温气冷堆蒸汽发生器螺旋式传热管的螺旋管动力特性试验模型;对单根螺旋管在不同支撑条件下的动力特性进行试验研究的方法;动力特性的一些规律;并用有限元方法对试验模型的固有频率进行了数据分析。由计算结果和试验结果比较看出,本文建立的有限元计算模型可对螺旋式传热管的固有频率进行有效的预测。     

关于无限棒束间流动和传热特性的数值研究

应用非线性ｋε湍流模式，采用非正交曲线坐标系下求解三维ＮＳ方程的非交错网格有限体积方法，数值模拟了充分发展条件下，三角形排列无限棒束间通道内，不同的几何参数（Ｐ／Ｄ），雷诺数（Ｒｅ）下的流动和传热问题。给出了不同参数下的速度和温度分布以及湍流二次流动，分析了几何参数、雷诺数及二次流对棒束内流动和传热特性的影响，得到了不同参数下通道的摩擦系数和Ｎｕｓｅｌｔ数，并与经验关系式作了比较