压水堆燃料棒束新型定位格架的数值分析

摘要

定位格架是反应堆燃料组件中较为重要的部分,带搅混叶片的AFA-2G/3G定位格架具有良好的支撑燃料棒束和强化棒束通道换热的性能,但结构复杂,加工难度大。设计一种制造工艺相对简单的带有矩形涡旋发生器（longitudinal vortex generators,LVGs）的新型定位格架,研究当此种定位格架用于5×5的燃料棒束时的热工水力特性。主要采用标准k-ε湍流模型和增强型壁面函数处理方法,分析雷诺数和LVGs攻角对流体换热的影响。结果表明：由LVGs产生的二次流扩散到下游区域并对燃料棒的边界层产生扰动,增强换热;60°和45°攻角的矩形涡旋发生器（RLVGs）的换热效果几乎相同,但60°攻角RLVGs的阻力和压降较大。本研究对这种新型燃料组件的工程设计具有一定的参考价值。