【正文】 由分析比較可以得出以下結(jié)論: ①在試驗(yàn)區(qū)段的下段, 熱棒溫度與試驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)吻合, 而在高端則有很大出入, 這一點(diǎn)可以用在高端細(xì)分子通道的方法加以修正。在頂部再淹沒過程中, 當(dāng)0. 8 ≤αv 時(shí)即為降落膜流動(dòng), 否則就會(huì)發(fā)生頂部涌進(jìn)現(xiàn)象, 即液塊直徑相當(dāng)于流動(dòng)通道的直徑。這樣, 每一相的動(dòng)量方程由三個(gè)減少為兩個(gè), 計(jì)算費(fèi)用得到了降低。經(jīng)過三流場(chǎng)模型的如下假設(shè), 可以得出三流場(chǎng)兩相流模型的守恒方程組的更為簡(jiǎn)化的形式(見文獻(xiàn)[13]) 。兩流體模型的準(zhǔn)確性取決于兩相流的物理模型。在重力起主要作用時(shí)，用它可以得到較滿意的結(jié)果。堆芯功率通過徑向功率因子和軸向功率分布，以平均功率的方式指定。[6]中國(guó)原子能科學(xué)研究院郝老迷開發(fā)的THASPC2，用于計(jì)算穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)工況下快堆燃料組件的流量、壓力和溫度分布。當(dāng)某個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)內(nèi)部發(fā)生欠熱沸騰等轉(zhuǎn)變點(diǎn)時(shí)，可以調(diào)整步長(zhǎng)長(zhǎng)度，使轉(zhuǎn)變點(diǎn)移到步長(zhǎng)末端點(diǎn)上，但卻可能在相鄰流道統(tǒng)一步長(zhǎng)內(nèi)發(fā)生欠熱沸騰轉(zhuǎn)變點(diǎn)。 子通道分析方法的基本缺點(diǎn)和限制子通道分析方法能夠有效地進(jìn)行反應(yīng)堆熱工水力分析，但是也存在一些缺點(diǎn)和限制。在早期的子通道程序中，由于缺乏足夠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通常采用較為簡(jiǎn)化的橫向動(dòng)量平衡模型：式中，Km為橫向阻力系數(shù)；Sij為子通道i和j之間的連接寬度；gc為重力換算系數(shù)。假設(shè)在每一個(gè)子通道內(nèi)壓力、流量和焓沒有徑向分布，流體的特性在子通道中心定義。第一步先把堆芯按燃料組件劃分子通道，求出最熱組件，第二步把最熱組件按各燃料元件棒劃分子通道，求出最熱通道和燃料元件棒的最熱點(diǎn)?？梢?，用子通道模型計(jì)算既提高了熱工設(shè)計(jì)的精確度，也提高了反應(yīng)堆的經(jīng)濟(jì)性，但采用子通道模型不能像單通道模型那樣只取少數(shù)熱通道和熱點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，而是要對(duì)大量通道進(jìn)行分析。多孔體模型可以使復(fù)雜的流動(dòng)傳熱過程得以簡(jiǎn)化, 同時(shí)又保留了微分方程形式描述其流動(dòng)和換熱的特點(diǎn), 這是對(duì)棒束間復(fù)雜流動(dòng)傳熱進(jìn)行模擬計(jì)算的有效方法之一。由于設(shè)計(jì)中重復(fù)地使用這些因子，從而使設(shè)計(jì)過于保守。圖1：子通道控制體 多孔體方法William T. Sha等人提出的多孔體方法，借助體積孔隙率、分布阻力和熱源（或熱阱）等概念來描述非均勻介質(zhì)（準(zhǔn)連續(xù)介質(zhì)）中的流體運(yùn)動(dòng)，把堆芯的棒束結(jié)構(gòu)看成是一個(gè)具有一定孔隙的流場(chǎng)。當(dāng)然，變換后的方程組比原先的更復(fù)雜。由于徑向壓力梯度引起了凈的橫向流動(dòng)，而質(zhì)量交換必然伴隨著動(dòng)量和熱量的交換。一種子通道是由聯(lián)結(jié)棒的中心線，垂直管壁的直線及管內(nèi)壁所組成。第三項(xiàng)表示相鄰子通道湍流交混引起的焓遷移。大多數(shù)子通道程序所用的交混模型都是根據(jù)均勻理論。其次，在第一步分析中，各個(gè)組件在堆芯入口處壓力不相同，使壓降的起算基準(zhǔn)不同以及計(jì)算物性參數(shù)時(shí)較復(fù)雜。這些程序的水力模型基本相似，物理模型中最大的不確定性是子通道間的相互作用。VIPRE01在堆芯分析中的限制是堆芯入口流體狀態(tài)需要其它系統(tǒng)分析程序給出。COBRA－Ⅳ的橫向動(dòng)量方程增加了一項(xiàng)橫向動(dòng)量通量，使模型進(jìn)一步完善。在數(shù)值計(jì)算方法上, 一方面它受計(jì)算區(qū)域的形狀及復(fù)雜物性的限制較小。 ▽[αk (τk + T k ) ]為粘性力和湍流力。從以上關(guān)系式可以看出,兩流體三流場(chǎng)守恒方程組可以詳細(xì)地描述兩相流中汽液兩相的相互作用,并能客觀地描述其流動(dòng)特性。流型圖的種類很多, 不同的流型圖之間的出入有時(shí)也很大。下面就此方法作一簡(jiǎn)單介紹。 , 第５卷 第6期[4] 楊志民. 棒束間復(fù)雜流動(dòng)傳熱模擬計(jì)算，原子能科學(xué)技術(shù)，第31卷 第2期[5] 孫啟才　反應(yīng)堆穩(wěn)態(tài)熱工子通道分析方法的基本原理，核動(dòng)力工程。COBRAⅣ在此基礎(chǔ)上發(fā)展了一種ACE 解法, 即時(shí)間顯式瞬時(shí)壓力2速度法,它可以處理倒流、環(huán)流和噴出等復(fù)雜工況, 為研究從噴出到再淹沒冷卻劑喪失的事故全過程提供了可能[4 , 5 ] 。方程組的求解需要若干建立在物理模型基礎(chǔ)之上的、用以描述流體間相互作用的關(guān)系式來使方程組封閉, 不同的流型, 描述其流動(dòng)特性的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式是不同的。在一般情況下,因?yàn)檫B續(xù)液相與液滴相之間存在著大量的質(zhì)量和能量的交換,因而假設(shè)是成立的(但對(duì)于某些特殊情況,如液膜與液滴之間溫度相差太大時(shí),則需要將能量方程分開處理) 。 Γk 為其他相轉(zhuǎn)化為k 相的質(zhì)量。[4] COBRATF COBRATF是一個(gè)研究核電站系統(tǒng)中垂直部件的熱工水力特性的大型部件程序。運(yùn)用半顯式的邊值解法，使他能處理繞絲或?qū)Я髌鸬膹?qiáng)迫交混。VIPRE01源于COBRA，并擴(kuò)展了模型、數(shù)值計(jì)算、文件和適應(yīng)性，以滿足業(yè)主分析要求。[5]　3. 子通道程序到目前為止，國(guó)內(nèi)外已有大量用于反應(yīng)堆熱工水力計(jì)算的子通道模型的計(jì)算程序。上述第一個(gè)條件是不成問題的，但是第二個(gè)條件中，堆芯出口處等壓面的位置難以確定。子通道間的交混程度通常用單位長(zhǎng)度上湍流橫向擾動(dòng)速率表示式中，ｅ，Ｌ，Ｄｅ分別為湍流擴(kuò)散率，普朗克交混長(zhǎng)度和通道的當(dāng)量直徑。方程（2）右邊第一項(xiàng)表示子通道所受的加熱量與流量之比，給出在沒有交混的情況下子通道焓的變化率。為解決計(jì)算上的困難，通常用時(shí)間域內(nèi)的初值問題來近似，用已知的進(jìn)口流量和均勻的出口壓力作為邊界條件。這種橫流有時(shí)也稱為轉(zhuǎn)向橫流?！皹?biāo)準(zhǔn)的棒束熱工水力分析方法”方法利用邊界擬合坐標(biāo)將一個(gè)復(fù)雜的棒束幾何體系變換成一個(gè)矩形坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)體系（圖２）這樣，它內(nèi)部的燃料棒被變換成窄條、平板或方塊，原來彎曲的邊界變成與坐標(biāo)方向完全一致的邊界，邊界上的格點(diǎn)準(zhǔn)確地落在差分網(wǎng)絡(luò)的格點(diǎn)上，這就有可能達(dá)到準(zhǔn)確的求解。因此，可以將軸向動(dòng)量和橫向動(dòng)量分離開進(jìn)行處理；（2） 假定相鄰?fù)ǖ乐g的一切交換是通過湍流橫流和轉(zhuǎn)向橫流進(jìn)行的，以簡(jiǎn)化動(dòng)量微分方程。[1]堆芯熱工水力的分析方法主要有子通道分析方法、多孔體方法、標(biāo)準(zhǔn)的棒束熱工水力分析方法。多孔體方法的適用范圍較廣，不像子通道分析那樣只限于棒束幾何條件。相鄰?fù)ǖ篱g冷卻劑的橫向交混是由于流體流動(dòng)時(shí)相同通道間流體的湍流作用及徑向壓力梯度所引起。3．根據(jù)需要?jiǎng)澐謾M截面大小不同的子通道。Wij為從子通道i〉j的單位長(zhǎng)度上的橫向流量。切萊梅爾（Chelemer）等根據(jù)單相實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，考慮到軸向流速的影響，得到如下的橫向阻力系數(shù)的修正公式：式中，為常數(shù)；V為橫向流速；u為軸向流速；為當(dāng)時(shí)的Km值。（2） 由于子通道布置的非正交性，致使橫向動(dòng)量平衡方程不能像軸向動(dòng)量平衡方程那樣嚴(yán)格處理。由于相鄰流道間橫流量和橫流阻力都很小，要使計(jì)算快速收斂，可有不同的方法。[8] 中國(guó)原子能科學(xué)研究院張東輝