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1、學(xué)校代碼：密級：公開碩士學(xué)位論文定位格架對燃料組件流動(dòng)傳熱特性影響的數(shù)值模擬研究作者姓名晁嫣萌學(xué)科專業(yè)工程熱物理指導(dǎo)教師楊立新副教授培養(yǎng)院系機(jī)械與電子控制工程學(xué)院碩士學(xué)位論文定位格架對燃料組件流動(dòng)傳熱特性影響的數(shù)值模擬研宄作者：晁嫣萌導(dǎo)師：楊立新北京交通大學(xué)年月學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，提供閱覽服務(wù)，并釆用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校
2、向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。學(xué)?？梢詾榇嬖陴^際合作關(guān)系的兄弟高校用戶提供文獻(xiàn)傳遞服務(wù)和交換服務(wù)。保密的學(xué)位論文在解后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年、月日簽字日期年？義‘？日學(xué)校代碼：密級：公開北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文定位格架對燃料組件流動(dòng)傳熱影響的數(shù)值模擬研究作者姓名：晁嫣萌學(xué)號：導(dǎo)師姓名：楊立新職稱：副教授學(xué)位類別：工學(xué)學(xué)位級別：碩士學(xué)科專業(yè)：工程熱物理研究方向：復(fù)雜過程流動(dòng)與傳熱研究北京交通大學(xué)年月致謝本論文的工作是在導(dǎo)師楊立新副教授的悉心指導(dǎo)下完成
3、的。楊老師科研經(jīng)驗(yàn)豐富，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，待人和善，對我研宄生期間的學(xué)習(xí)和生活都給予了極大的幫助和支持。在此衷心感謝近四年來?xiàng)罾蠋煂ξ业年P(guān)心和指導(dǎo)。感謝賈力教授，賈老師的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的工作方法給予了我極大的幫助；同時(shí)也感謝張竹茜副教授的關(guān)心與指導(dǎo)。感謝趙楠師兄在數(shù)值模擬方面給予的無私幫助，感謝翟雨佳和郭昂師兄給予的幫助和指導(dǎo)，同時(shí)也感謝實(shí)驗(yàn)室的管鵬、譚澤濤、銀了飛師兄和李雪嬌及黃彬彬師姐給予的幫助；感謝實(shí)驗(yàn)室所有共同工作和學(xué)習(xí)的同學(xué)們。最后感謝父母和家人對我學(xué)習(xí)和生活上的全力支持和關(guān)懷，他們的鼓
4、勵(lì)和支持使我能夠在學(xué)校專心完成我的學(xué)業(yè)。摘要摘要定位格架是反應(yīng)堆燃料組件的重要部件，影響著堆芯的熱工水力性能。開發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃料組件需深入了解定位格架對熱工水力特性的影響，相比于周期長、費(fèi)用高的實(shí)驗(yàn)研究，模擬已成為安全、快速的重要設(shè)計(jì)輔助手段之一，應(yīng)用進(jìn)行燃料組件內(nèi)定位格架對流動(dòng)傳熱特性的影響分析具有重要工程價(jià)值和意義。論文首先對國內(nèi)外研宄燃料組件內(nèi)流動(dòng)傳熱特性的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了總結(jié)分析，針對目前研究進(jìn)展確定了本文研究內(nèi)容。首先是對燃料組件數(shù)值分析方法的探討，包括分析所用到的幾何模型簡化，網(wǎng)格
5、劃分方法及網(wǎng)格敏感性分析。其次是湍流模型對燃料組件流動(dòng)與傳熱特性的影響，包括渦粘和雷諾應(yīng)力兩大類種典型。在此基礎(chǔ)上，探討格架特征結(jié)構(gòu)和攪混翼結(jié)構(gòu)對燃料組件流動(dòng)傳熱特性的影響。根據(jù)上述研究內(nèi)容，論文共建立了三種計(jì)算模型，包括單跨彈簧剛突模型、單跨簡化模型及多跨模型。在對格架幾何模型進(jìn)行合理有效的簡化后，利用軟件生成了計(jì)算網(wǎng)格，通過軟件獲得了棒束通道內(nèi)的流場分布特征、壓力損失及換熱特性等結(jié)果，并通過引入三個(gè)無量綱因子：渦流攪混因子、交叉流攪混因子以及湍流強(qiáng)度因子，進(jìn)一步描述了棒束通道內(nèi)的復(fù)雜流場特性
6、；并通過與相近實(shí)驗(yàn)的對比，得到了適用于分析帶有格架的棒束通道內(nèi)流動(dòng)傳熱特性的湍流模型。在格架結(jié)構(gòu)對流動(dòng)傳熱影響的分析中，發(fā)現(xiàn)彈簧剛突結(jié)構(gòu)可強(qiáng)化冷卻劑的橫向流動(dòng)，利于換熱，同時(shí)也增加了壓力損失；多跨模型計(jì)算結(jié)果則得到了流體流經(jīng)多層格架時(shí)的全程流動(dòng)換熱特性。在攪混翼結(jié)構(gòu)的影響分析中，分別討論了攪混翼折彎角度的影響及兩種典型攪混翼結(jié)構(gòu)對流場的影響。論文研究成果為通過方法開發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃料組件提供了完善的技術(shù)支撐及數(shù)據(jù)參考。關(guān)鍵詞：流動(dòng)傳熱；燃料組件；定位格架；數(shù)值模擬；湍流模型ABSTRACTAB
7、STRACTThethermalhydraulicperformanceofthereactorcoremostlydependsonthespacergridinthefuelassemblies.Thedevelopmentofindependentandlocalizationfuelassembliesmayneedtotallyunderstandtheimpactstoflowandheattransferinfuelassembliescausedbyspacergirds.Com
8、paredtotheexperimentaltestswhicharelongandcostly,CFDhasbecomeoneofthemostimportantresearchmethodsasitssafetyandrapidity.UsingCFDmethodtoanalyzeflowandheattransfercharacteristicsinfuelassemblieshasbecomemoreand^orevaluableinengineeringissues.Relevantl
