加/减速流动下棒束通道内速度分布和湍流特性研究

摘要

事故工况及海洋条件下反应堆处于非稳态工况,堆芯燃料组件内热工水力行为复杂多变,对反应堆安全提出了更高挑战,因此有必要对非稳态下燃料组件内流动换热特性开展研究.基于粒子图像测速(PIV)技术,结合远心镜头和脉冲控制器,实现对燃料组件内复杂流场的高时空分辨率、长时间的连续测量,获得了流量波动下燃料组件内时空演变的流场结构,分析了棒束通道内速度分布、湍流强度、雷诺应力等瞬时流场信息的空间演变特性.以定常流动下流场分布特性为基准,对比分析了加速度对燃料组件内空间流场分布的贡献特点.实验结果表明:加速流动提高了棒束通道内流层之间的速度梯度,抑制了横向速度和湍流强度;减速流动减弱了棒束通道内流层之间的速度梯度,提高了横向速度和湍流强度.实验结果有助于揭示燃料组件在非稳态条件下的瞬态特性,并为燃料组件的设计和优化奠定基础.