棒束定位格架空气-水两相流动特性研究

摘要

用计算流体动力学程序CFX数值模拟和可视化实验相结合对棒束定位格架通道内空气-水两相流体三维流动进行了研究.计算采用考虑了界面横向效应的两流体模型,计算模拟了实验模型的1/4区域,模拟了交混叶片,获得了计算区域的两相流速、体积含气率和压力的分布.为了与计算结果进行比较验证,在专门设计加工的带AFA-2G定位格架的3×3棒束可视化试验段中进行了一系列实验.用RBI光学探针测得了通道内的横向空泡份额分布,实验同时测量了棒束定位格架的阻力.将计算结果就空泡份额及其分布规律和两相阻力与实验数据进行了比较.结果表明,在低气相表观速度工况下两者吻合较好.而在高气相表观速度工况下两者存在的差异说明,计算时考虑气泡大小的分布,气泡的合并和撕裂也是必要的.同时由于程序的限制对通道结构进行的简化对计算结果也产生了较大的影响.