带7道格架的5×5棒束两相性能CFD分析

采用两相计算流体动力学(CFD)方法进行带7道格架的5×5棒束两相性能研究,其中结构搅混格架(MG)和跨间搅混格架(MSMG)交替布置,计算考虑汽泡合并与破裂、热量传递,但不考虑相间的质量传递。为选择合理的两相模型参数,首先以带2道格架(MG、MSMG)的AFA3G燃料组件5×5棒束架为研究对象,对最大气泡直径、汽泡合并破裂系数、非曳力模型及曳力模型、入口气泡直径、入口空泡份额分布等进行了敏感性及不确定性分析。此后采用该两相模型设置,针对带7道格架的AFA3G燃料组件进行了两相性能研究,计算结果显示格架间的各项参数不存在完全一致的周期性,但同种格架上游的空泡份额分布具有一定的相似性,因此用于两相性能评价可计算带2~3道格架的棒束,该研究可用于带格架棒束两相计算的模型设置与几何规模选择,为下一步采用两相CFD计算建立燃料组件热工水力性能评价准则奠定了基础。最后比较了AFA3G燃料组件及改进型燃料组件两种格架的空泡分布特性,并从提高燃料组件临界热流密度(CHF)特性的角度对其进行评价,获得与实验一致的结论,证明了评价方法的正确性。