平行板状结构的流固耦合特性数值模拟成果总结

摘要

板状燃料组件由于其功率密度高在先进实验堆及军用堆中得到重要应用,该组件的流致振动现象涉及流体流动和平行板群振动之间的强耦合。燃料组件流固耦合特性的研究对保证反应堆的安全具有重大意义。本研究基于Navier-Stokes 方程,采用ALE-BFC 方法开发出了一套能细致模拟平行板状组件旋涡脱落特性及流固耦合特性的程序。利用所开发的程序,将平行板状燃料组件简化为刚性矩形通道内两侧固支的单板或平行双板结构,进行板状燃料组件的旋涡脱落特性研究,得到了单板长度、流道宽度、来流速度等对单板旋涡脱落特性的影响,并研究了不同间节距条件下双板旋涡脱落特性;将平行板状燃料组件简化为两端固支的柔性矩形长板,进行长板的流致振动研究,得出了长板振动位移及振动频率与来流速度、板材弹性模量E等的关系。