理论教育 有效的子通道分析策略

有效的子通道分析策略

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前工程设计和安全分析使用的堆芯分析程序几乎都是用子通道分析方法编制的。子通道是棒束之间流道的自然几何划分,它以燃料棒本身和棒间的假想连线所包围的流动面积定义为一个子通道的横截面积。子通道分析方法解得的流体温度和速度等参量都是取控制体的平均值,忽略了通道内部的精细分布。采用子通道程序可以更为准确地计算通道中的DNBR分布,可提高反应堆的经济性。

有效的子通道分析策略

在单通道模型中,把所要计算的通道看作是孤立、封闭的,在整个堆芯高度上与其他通道之间没有质量、动量和能量交换。这种分析模型并不适合于像无盒壁燃料组件那样的开式通道。为了使计算更符合实际情况,开发了更先进的子通道模型。这种模型认为相邻通道冷却剂之间在流动过程中存在着横向的质量、动量和能量交换(即横向交混),因此各通道内的冷却剂质量流速将沿着轴向不断发生变化,热通道内冷却剂的焓和温度也会有所降低,相应地,燃料元件表面和中心温度也随之略有降低。

目前工程设计和安全分析使用的堆芯分析程序几乎都是用子通道分析方法编制的。子通道是棒束之间流道的自然几何划分,它以燃料棒本身和棒间的假想连线所包围的流动面积定义为一个子通道的横截面积。流体在这样的流道中流动,一方面与周围的燃料进行能量和动量交换,另一方面通过假想边界与相邻通道进行质量、能量和动量交换。子通道方法有两个很重要的假设:

①假设流体沿通道轴向流动速度远大于横流速度,横流流量一旦离开间隙就会汇入轴向流动(主流方向)而失去横流的方向性。因此,可以将轴向动量和横向动量分开处理。(www.daowen.com)

②假定相邻通道之间的一切交换都是通过湍流横流和转向横流进行的,以简化动量微分方程

子通道分析方法解得的流体温度和速度等参量都是取控制体的平均值,忽略了通道内部的精细分布。采用子通道程序可以更为准确地计算通道中的DNBR分布,可提高反应堆的经济性。目前有众多采用子通道模型的程序,如COBRA、CATHARE、TRACE等。

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