基于CFD的四環(huán)路壓水堆偏環(huán)運(yùn)行數(shù)值模擬.pdf

1、偏環(huán)運(yùn)行工況是指多環(huán)路壓水堆中非對稱進(jìn)口條件下的非對稱運(yùn)行工況，也即多環(huán)路壓水堆存在某一個或多個環(huán)路冷卻劑泵停止運(yùn)行的運(yùn)行工況。目前，一維系統(tǒng)熱工水力分析程序和試驗研究還存在很大的局限性，無法對不同偏環(huán)
　　運(yùn)行工況下反應(yīng)堆內(nèi)發(fā)生的三維復(fù)雜熱工水力現(xiàn)象作定量描述。因此本文基于三維CFD數(shù)值模擬軟件FLUENT，運(yùn)用多孔介質(zhì)模型對堆芯進(jìn)行簡化，并通過用戶自定義函數(shù)編寫動態(tài)邊界條件來實現(xiàn)壓水堆偏環(huán)運(yùn)行的動態(tài)數(shù)值模擬，初步建立了一個計算

2、準(zhǔn)確、工程實用的四環(huán)路壓水堆偏環(huán)運(yùn)行數(shù)值模擬方法。
　　首先介紹了反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)流動數(shù)值模擬中采用的計算模型，控制方程和數(shù)值計算方法，對多孔介質(zhì)理論及動態(tài)邊界條件通過用戶自定義函數(shù)在FLUENT中的加載實現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
　　其次，通過對堆芯區(qū)域單獨進(jìn)行數(shù)值模擬確立了多孔介質(zhì)參數(shù)及堆芯釋熱的模擬方案。然后對壓力容器整體流域模型進(jìn)行數(shù)值模擬，分析冷卻劑流過堆芯的壓降并與已有運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，證明了當(dāng)前CFD方法的各項計算條

3、件設(shè)置準(zhǔn)確合理，數(shù)值模擬方法可靠。對各種偏環(huán)運(yùn)行工況的穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬結(jié)果表明：滿環(huán)運(yùn)行工況下，對應(yīng)環(huán)路的各項參數(shù)具有很強(qiáng)的對稱性；而三環(huán)路和二環(huán)路偏環(huán)運(yùn)行工況下，失效環(huán)路的冷卻劑倒流對壓力場、速度場和堆芯流量分配產(chǎn)生了一定影響，導(dǎo)致了整體參數(shù)的不對稱性分布。
　　最后，通過編寫動態(tài)邊界條件對滿環(huán)運(yùn)行、偏環(huán)運(yùn)行相互轉(zhuǎn)變的幾種工況進(jìn)行了數(shù)值模擬。分析了偏環(huán)運(yùn)行轉(zhuǎn)變工況下，堆芯壓降、各環(huán)路流量、堆芯入口流量分布及支撐柱的受力情況，結(jié)果表明