發(fā)布時(shí)間：2024-05-15 02:31

　　通常在核反應(yīng)堆堆芯設(shè)計(jì)中，棒束燃料元件應(yīng)用比較廣泛。在高速流動(dòng)的冷卻劑中，很多組燃料組件豎直地排列，每個(gè)組件中，通常利用幾組定位格架對(duì)燃料棒束進(jìn)行定位，格架的存在，改變了通道中的流場(chǎng)，流體的高速流動(dòng)可能會(huì)使棒束燃料元件產(chǎn)生振動(dòng)，這種流固耦合振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致燃料元件的碰撞甚至破壞。 本文以核反應(yīng)堆中的棒束燃料堆芯元件為應(yīng)用背景，研究帶有定位格架的棒束燃料元件的流固耦合振動(dòng)行為。采用混合網(wǎng)格技術(shù)對(duì)棒束通道流體域進(jìn)行了網(wǎng)格劃分，通過(guò)利用CFD方法計(jì)算棒束通道的流場(chǎng)，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性，得出如下結(jié)論：燃料棒的固有頻率隨流速的增大而降低，不同約束條件下，對(duì)棒束的振動(dòng)特性有很大影響，定位格架對(duì)下游流場(chǎng)有強(qiáng)烈的擾動(dòng)作用，相同流速下棒束不同位置的動(dòng)態(tài)響應(yīng)不同。流體未經(jīng)過(guò)定位格架時(shí)流體的橫向速度的數(shù)值計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值都接近于零；經(jīng)過(guò)定位格架后產(chǎn)生橫向速度，之后向下游流動(dòng)過(guò)程中橫向速度的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值都逐漸衰減，到接近下一個(gè)格架時(shí)，都接近于零。雙彈簧的迎流面積大，對(duì)軸向速度有較強(qiáng)的阻礙作用，使得格架附近的速度波動(dòng)較大。攪混葉片對(duì)軸向速度有協(xié)調(diào)平均的作用。 分析了不同流速對(duì)燃料棒振動(dòng)的影響...

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 圓型結(jié)構(gòu)流致振動(dòng)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 輸流管道流固耦合振動(dòng)研究現(xiàn)狀
        1.4.2 圓柱結(jié)構(gòu)流固耦合振動(dòng)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要內(nèi)容
第2章 流致振動(dòng)的相關(guān)機(jī)理及研究方法
    2.1 流致振動(dòng)的基本原理
    2.2 流致振動(dòng)的誘發(fā)機(jī)理
    2.3 流固耦合的分類及研究方法
    2.4 流體力學(xué)有限元分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 軸向流動(dòng)中棒束流致振動(dòng)的分析理論
    3.1 棒束表面速度勢(shì)
    3.2 無(wú)粘流體對(duì)棒的作用力
    3.3 流體粘性的影響
    3.4 棒的運(yùn)動(dòng)方程
    3.5 本章小結(jié)
第4章 流場(chǎng)力對(duì)結(jié)構(gòu)影響研究
    4.1 單向流固耦合方法簡(jiǎn)介
    4.2 流場(chǎng)的數(shù)值分析
        4.2.1 模型簡(jiǎn)化
        4.2.2 混合網(wǎng)格的連續(xù)性
        4.2.3 計(jì)算網(wǎng)格的敏感性分析
    4.3 流場(chǎng)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
    4.4 結(jié)構(gòu)場(chǎng)的求解及分析
        4.4.1 接觸類型的選擇
        4.4.2 彈性約束的確定
        4.4.3 燃料棒的振動(dòng)模態(tài)分析
        4.4.4 攪混葉片振動(dòng)模態(tài)分析
    4.5 流體力作用下棒束的位移變化
    4.6 本章小結(jié)
第5章 棒束流致振動(dòng)響應(yīng)研究
    5.1 雙向流固耦合方法簡(jiǎn)介
    5.2 恒定速度對(duì)棒束流致振動(dòng)的影響
    5.3 隨機(jī)波動(dòng)對(duì)振動(dòng)的影響
    5.4 周期波動(dòng)對(duì)振動(dòng)的影響
    5.5 葉片對(duì)振動(dòng)的影響
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3973768