窄通道中掠过平行板流动引起的漩涡脱落数值模拟-热能工程专业论文.docx

华北电力大学硕士学位论文3.4 本章小结......................................................................................................……36第四章双板的漩涡脱落研究.............................................................................……394.1 双方柱体的漩涡脱落研究……，.....................................................................……394.2 双板的漩涡脱落数值模拟............................................................................……464.3 本章小结......................................................................................................……48第五章结论和展望...................................................................·..······················……495.1 结论..............................................................................................................……495.2 展望..............................................................................................................……49参考文献.............................................................................................................……50致谢.............................................................................................................…… 52在学期间发表论文和参加科研情况....................................................................……53华北电力大学硕士学位论文竿一音日l 省二门〕‘F .J IF刁本课题的研究目的与意义核反应堆的燃料组件有各种形状，而由多块平行燃料板组合而成的燃料组件(简称平行板燃料组件)在核反应堆中的研究和应用，一直是工程技术人员研究的重点和难点。与燃料棒组件相比，板状燃料组件具有较高的释热率和换热效率，对较小体积的反应堆可以达到较高的功率。当今世界上，板状燃料组件已经在许多先进研究堆和军用动力堆中已得到重要应用。中国工程物理研究院的Jol研究堆以及正在建造的中国先进研究堆都采用了平行板燃料组件。由中国原子能科学研究院承建的中国先进研究堆是关系到21 世纪我国核科学与技术可持续发展的国家重点工程，该堆的燃料板窄长而极薄(厚度仅为Zmm，板间距也很小(2mm左右)，而板间冷却剂流速很高(高达10而s))。除此之外，板状燃料的应用也集中在核潜艇和一系列核动力舰艇上，包括航空母舰等。由此可见，板状燃料组件的研究、应用早已成为不容忽视的重点。国内外经验表明在反应堆工作过程中，冷却剂的高速流动会诱发平行板燃料组件各燃料板的振动，各燃料板的振动又会使子通道变形而改变子通道内的流量分配和流速分布，流速的改变又进一步加剧燃料板的振动，如此往复，燃料板可能会相互接触碰撞甚至发生所谓的流弹性失稳而损坏，而且流道的变形还会使堆芯局部换热效果恶化，影响核反应堆的安全运行。所以在平行板燃料组件设计时必须对可能发生的燃料板的流致振动情况进行分析评价，以确保其可靠和安全。流致振动现象在核反应堆的设计和运行过程中一直给予高度重视，但限于人们的认识能力，世界上由流致振动引起的核电厂故障时有发生，因此西方国家在先进核反应堆(如先进压水堆和先进沸水堆)的设计中充分考虑了流致振动的影响;ASM E规范也在1995 年的版本中新加入了关于圆管和管群的流致振动的设计准则。国家核安全局也把流致振动列为重点核安全