高等流體力學(xué)課程論文-氣冷堆燃料元件表面流場及溫度場模擬-資料下載頁
2025-06-04 21:11本頁面
【正文】 cm 處出現(xiàn)溫度極值的原因有兩個(gè)：一是此處位于上下 兩層燃料元件接觸點(diǎn)；二是此處流速較低， 與正四棱錐模型一樣，有渦流形成，該區(qū)域內(nèi)冷卻劑出現(xiàn)滯留甚至倒流，對流換熱很差。 0 點(diǎn)附近出現(xiàn)溫度較高點(diǎn)的原因單一，就是燃料元件之間在此處相互接觸，接觸點(diǎn)附近流體流動(dòng)較慢，對流換熱較差。 圖 元件表面溫度分布 如圖 所示，沿流動(dòng)方向，壓力在元件表面的變化與正四棱錐堆積形式的變化有很大區(qū)別。在立方體排布形式當(dāng)中，元件上半部分壓降變化很慢，但到下半部分時(shí)，壓力會(huì)迅速降低，這與上面所述的原理一樣，在燃料元件相互形成的較小空隙處形成了類似擴(kuò)壓管的通道，導(dǎo)致這個(gè)位置 壓力突然降低。兩者有一個(gè)共同點(diǎn)就是這個(gè)壓力迅速降低的位置都是在與周圍元件形成的較小空隙處。但是元件堆積方式不同，這個(gè)較小間隙位置就處于元件不同位置。 圖 元件表面壓力分布 如圖 所示，速度在 0 點(diǎn)附近出現(xiàn)了最大值點(diǎn)，在 3cm 和 3cm 處最小，幾乎為零。與圖 相對應(yīng)分析可知，在 3cm 和 3cm 處為燃料元件接觸點(diǎn)，也是燃料元件在流動(dòng)方向的最低和最高位置，在這些位置會(huì)出現(xiàn)渦流甚至倒流，速度最低。而在 0 點(diǎn)附近周圍元件形成了類似于擴(kuò)壓管的結(jié)構(gòu)，壓降最快，速度也增加最快。 圖 元件表面速度 分布 本文不僅計(jì)算得到了燃料元件以正四棱錐方式堆積的球床內(nèi)溫度、速度和壓力的分布規(guī)律，而且得到不同尺寸和不同元件堆積方式模型下的分布規(guī)律；討論了孔隙率對其的影響，得到的主要結(jié)論如下： （ 1）在流速較慢的位置溫度較高 , 在元件間接觸位置附近達(dá)到溫度最高。 （ 2）沿流動(dòng)方向上，在燃料元件表面的最低和最高位置的最小間隙處 ,壓力會(huì)出現(xiàn)極小值點(diǎn)。 （ 3）溫度、速度和壓力具有相關(guān)性，冷卻流速與燃料元件的表面溫度呈反比關(guān)系。在流動(dòng)方向上，元件最高和最低位置間隙處壓力最低，在這附近速度最高。 （ 4）不同燃料元件 堆積形式分布規(guī)律差距較大，同一分布不同尺寸分布大致相同
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