压力容器环形下降段内含硼溶液流动混合特性的数值模拟分析

摘要

发生堆芯应急冷却安注时,外部注入的含硼冷却剂与稀释水团将在环形下降段内发生混合,含硼冷却剂与稀释水团混合不均匀可能导致堆芯重返临界.本文基于Fluent 18.0对环形下降段内的流动混合特性进行分析.横截面的速度分布显示,入口截面的水平方向速度随周向位置的增加而显著衰减,而环形下降段下部区域横截面的速度分布趋于平缓;三维流线图显示,流体进入压力容器后在环腔内壁发生剧烈碰撞,随后绕环形下降段呈放射状流动.通过自定义硼酸溶液,并模拟其与稀释水团之间混合,数值结果与相关的实验研究结果较为一致;三维浓度分布显示,雷诺数较低时入口硼酸溶液将停滞在环形下降段上部空间,增加入口雷诺数有利于搅混均匀.