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摇摆条件下棒束通道流场特性研究

齐超 李鑫 谭思超 程坤 乔守旭

齐超, 李鑫, 谭思超, 程坤, 乔守旭. 摇摆条件下棒束通道流场特性研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(S1): 35-39. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S1.0035
引用本文: 齐超, 李鑫, 谭思超, 程坤, 乔守旭. 摇摆条件下棒束通道流场特性研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(S1): 35-39. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S1.0035
Qi Chao, Li Xin, Tan Sichao, Cheng Kun, Qiao Shouxu. Investigation on Flow Field Characteristics of Rod Bundle Channel under Rolling Condition[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S1): 35-39. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S1.0035
Citation: Qi Chao, Li Xin, Tan Sichao, Cheng Kun, Qiao Shouxu. Investigation on Flow Field Characteristics of Rod Bundle Channel under Rolling Condition[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S1): 35-39. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S1.0035

摇摆条件下棒束通道流场特性研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S1.0035
基金项目: 黑龙江省自然科学基金(JQ2019A001);国家自然科学基金项目(12005215)
详细信息
    作者简介:

    齐 超(1995—),男,本科,现从事反应堆热工水力方面研究,E-mail: qichao@hrbeu.edu.cn

    通讯作者:

    谭思超,E-mail: tansichao@hrbeu.edu.cn

  • 中图分类号: TL334

Investigation on Flow Field Characteristics of Rod Bundle Channel under Rolling Condition

  • 摘要: 由于海洋条件下反应堆处于非稳态工况,会产生倾斜、摇摆、起伏等运动,这些运动将会在棒束通道中引入额外的惯性力场,对棒束通道中的流场会有额外的影响,因此有必要对摇摆条件下的棒束通道进行研究。本文基于粒子图像测速(PIV)技术开展了摇摆条件下节径比为1.326的棒束通道内流场分布特性研究。对比了相同流量条件下稳态工况与瞬态工况下流场分布差异,分析了同一加速度时棒束通道内不同位置的流场分布特征。实验结果表明:摇摆运动对棒束通道中部的影响较小,对通道两侧的影响较大。通道两侧的速度场呈现周期性波动,波形为反相。在流量较低的情况下会出现倒流现象,但定位格架此时对上游并未造成横向速度影响。研究表明摇摆运动引起的流场变化与脉动流引起的流场变化有较大差异,其中脉动流造成的速度场变化是均匀脉动的,而摇摆引起的速度场是在通道两侧呈现反相波动。

     

  • 图  1  可视化实验回路

    NI Daq—采集系统

    Figure  1.  Visual Experimental Loop

    图  2  棒束通道及测量区域 mm

    P—激光穿过的平面;L1~L11—数据处理中取得速度的位置

    Figure  2.  Rod Bundle Channel and Measuring Area

    图  3  摇摆平台

    Figure  3.  Rolling Platform

    图  4  摇摆角度示意图

    AB—实验段;L—实验段长度;R—实验段到摇摆轴半径;r—摇摆运动半径;V—流体速度;g—重力加速度

    Figure  4.  Rolling Angle Diagram

    图  5  摇摆条件下L1点流速随时间波动曲线

    Figure  5.  Velocity Curve with Time at L1 Point under Rolling Condition

    图  6  摇摆运动下t0时刻棒束通道的速度分布

    Figure  6.  Velocity Distribution in Rod Bundle Channel under Rolling Motion at t0

    图  7  摇摆运动下棒束通道的速度分布

    Figure  7.  Velocity Distribution in Rod Bundle Channel under Rolling Motion

    图  8  摇摆条件下棒束通道的速度波动曲线

    Figure  8.  Velocity Fluctuation Curve of Rod-Bundle Channel under Rolling Condition

    图  9  摇摆条件下棒束通道的速度波动曲线

    Figure  9.  Velocity Fluctuation Curve of Rod-Bundle Channel under Rolling Condition

    图  10  摇摆条件下L3位置横向速度波动曲线

    Figure  10.  Lateral Velocity Fluctuation Curve of L3 Position under Rolling Condition

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-03-01
  • 修回日期:  2023-03-29
  • 刊出日期:  2023-06-15

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