齐欢欢， 姜乃斌， 黄旋， 冯志鹏， 吴万军

（中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，成都610041）

0 引言

压水堆燃料棒流致振动包括流体弹性失稳、湍流激励和旋涡脱落等3种发生机理，其中湍流激励是导致燃料棒发生微振磨损的主要诱因。通常，为了使热交换达到最佳，压水堆中冷却剂流道和流速的设计需促进并保持湍流状态，但同时也产生了结构的激励源。为了预测燃料棒的磨损深度，计算得到燃料棒在湍流激励作用下的振动幅值是关键前提。针对此问题，国内外学者开展了一系列的研究。CHEN[1]针对单跨简支梁采用功率谱方法研究了圆柱体结果的随机响应。BLEVINS[2]在利用随机振动理论及功率谱方法研究得到任意结构形式下的广义均方根响应。文献[3]在文献[2]方法基础上，结合模态分析技术以及相关功率谱试验参数，理论研究压水堆燃料棒的随机振动响应，但只是给出了轴向流作用下的响应。在此过程中，如何获取燃料棒湍流激励的特征和大小是一个关键问题。湍流激励类似于随机的宽频激励，它的特征和亮度采用随机信号中的相关函数及功率谱密度等参数来表征，考虑到燃料组件内部流动的复杂性，试验长期被认为是确定功率谱密度参数的可靠方法，也有学者尝试采用数值模拟的方式获得。文献[4]通过CFD方法获得传热管上的湍流激励功率谱密度，建立流场的数值模型得到内部的流场分布，提取流体力并计算功率谱密度。……