基于COMSOL的板状燃料组件流道堵塞事故研究
2021-07-12袁显宝张永红张彬航毛璋亮周建军唐海波刘芙蓉
三峡大学学报(自然科学版) 2021年4期
关键词:模型
袁显宝 刘 超 谭 伟 张永红 张彬航 毛璋亮 周建军 唐海波 刘芙蓉
(1.三峡大学 机械与动力学院,湖北 宜昌 443002;2.湖北省水电机械设备设计与维护重点实验室,湖北 宜昌 443002)
堆芯流道堵塞是严重的堆芯事故之一.由于板状燃料组件的设计紧凑,当发生燃料肿胀、堆内材料碎片或者异物进入堆芯循环等异常事件时,就可能引发堆芯堵流事故.此时,反应堆内冷却剂的流动受到阻碍导致传热恶化,燃料释放热量的滞留将引起组件温度升高并威胁燃料包壳的完整性,造成安全事故,导致反应堆停止运行[1].
对于窄缝结构内部温度场和流场的研究,由于测量技术限制,实验实施困难,相关研究主要采取数值模拟的方法[2].计算流体动力学(computational fluicl dynamics, CFD)方法可构建精细的三维几何结构,直接求解研究对象的能量守恒方程;并对堵塞区域进行合适的模拟,得到清晰的可视化结果,在反应堆热工水力研究中得到了广泛应用.宋磊[3]等使用Fluent软件对板状燃料组件进行了三维CFD计算,求解了单流道95%堵塞和全部堵塞造成的燃料组件内的热工水力变化.董化平、樊文远[4-5]等利用Fluent研究了板型燃料组件和多层环形板状燃料组件在发生入口堵塞后物理场的变化情况,探索了使用动网格技术模拟堵塞面的方法在研究该类事故中的应用效果.Amgad Salama[6]对典型材料测试堆板状燃料组件发生弯曲堵流现象进行模拟,研究堵塞程度导致的堆型流场变化和温度变化.
目前国内对板状燃……
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