迷宫型节流件压降的数值模拟研究
2020-06-21陆道纲秦亥琦钟达文
核科学与工程 2020年2期
宋 怡,陆道纲,秦亥琦,钟达文,曹 琼
(华北电力大学 非能动核能安全技术重点实验室,北京 102206)
池式钠冷快堆主冷却系统的流道包括主循环流道和五个分支流道。在分支流道中,迷宫型节流件被安装在一些重要的部件前后来调节压降和控制流量,例如在主循环泵的旁通流量计中,钠从泵后侧引出的接管流出,依次流经迷宫型节流件、连接管道、流量计、出口管,最终流进主循环泵的泵箱。除此之外,泵支承冷却系统、堆容器冷却系统、堆内电离室冷却系统中也用到了迷宫型节流件。当冷却剂钠流过这些迷宫型节流件时,钠温均为360 ℃[1]。由于在设计和运行过程中反应堆的热工水力参数经常被调整,因此通过这些迷宫型节流件的流量和需要实现的压降也会有所调整。为了更加合理地挑选迷宫型节流件,需要较为准确地评估它的压降。
所有三维迷宫型节流件均由厚度相同、高度相同且高于管道半径的节流片组成,相邻节流片间距相同且呈180°交错排列。节流件放置在圆形管道中,示意图如图1所示。

图1 迷宫型节流件示意图
评估压降通常采用实验的方法,但是实验不仅费时费力,而且难以观察流动细节,近年来,数值模拟已经成为计算压降的常用方法。国内外许多学者用数值模拟方法研究了各种节流件的流动和阻力特性。Abdulrazaq A.使用realizablek-ε模型研究了两个相似的连续排列的斜边孔板的流动特性。发现收缩位置与第一个孔有关,与第二个孔无关,且随孔径比的变化而变化[2]。……
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