单相CFD预测5×5燃料棒束热点位置的适用性研究

摘要

热工水力性能较高的PWR定位格架要求低压损耗和高临界热流密度（CHF）。因此，数值计算流体动力学（CFD）进行了在条带和混流翼结构中的压力损耗研究。此外，为了研究用于预测CHF棒位置的CFD模型的适用性，还对水质偏离泡核沸腾（DNB）试验进行了单相流CFD模拟。在DNB试验中，棒表面流体的能量变化由该棒传递来的热量（内部换热量）和其他棒传递来的热量（外部换热量）之和决定。并且假设焓的增加和近壁面流速的减少会影响CHF行为。CFD使模拟包括定位格架、棒束的复杂流场和估计棒表面周围的局部流速和焓分布成为可能，并认为近壁面的局部流速和焓的分布决定了两相流结构的初始条件。这些研究结果表明单相CFD能在为提高CHF性能而进行的PWR定位格架设计中起重要作用。