[发明专利]具有整流型搅混翼的燃料组件搅混格架

说明书

技术领域

本发明涉及一种反应堆部件，尤其涉及一种具有整流型搅混翼的燃料组件搅混格架。

背景技术

一定数量的燃料棒按照一定间隔排列(如：15×15或17×17等)并被固定成一束，称为反应堆燃料组件，反应堆燃料组件主要由上管座、下管座、搅混格架(也称定位格架)、控制棒导向管和燃料棒组成。其中，搅混格架用于装载燃料棒且由多个内条带及围于内条带之外的外条带组成。多个内条带相互交叉(一般为正交)形成具有多个格栅单元的网格状格栅结构。

众所周知，核反应堆内的链式反应会产生大量对人体有害的放射性物质，如碘131、铯137等，为了避免这些放射性物质泄漏，在核反应堆外设置了锆合金外壳、反应堆压力容器及混凝土安全外壳等多层防护层以防止出现爆炸等事故时外界受到严重的辐射污染。然而，这些保护层都是针对核反应堆出现事故后而采取的应急安全措施，真正能确保核反应堆安全不发生爆炸的决定性因素，是控制核反应堆内链式反应速度和温度。因此，燃料组件内起慢化剂和冷却剂作用的轻水的流量控制就事关重要，而燃料组件的搅混格架对于轻水的流通性尤为重要。

为了增强燃料组件内部冷却剂的混流，一般会在内条带上设置伸入格栅单元内的搅混翼，利用冷却剂在燃料组件中从下至上流经搅混翼时发生的变向，在搅混格架的下游产生横流和涡流来改善燃料组件内冷却剂的流通性，从而提高燃料组件的热工余量。

然而，现有技术中采用的搅混翼在结构上存在一定的局限性，使得其提升热工余量的作用大大降低。如图3所示，现有的搅混翼是类三角形的平板状结构，当冷却剂流体F向上流动时，会直接撞击搅混翼呈平面状的表面，从而产生分流，分流后向上的剩余冷却剂流体U才是我们所需要的，而沿着搅混翼表面向左右扩散的冷却剂流体L和R却削弱了向上的冷却剂流体，这就是搅混翼提高热工余量的作用被降低的原因。另外，左右扩散的冷却剂流体会对周围的流场产生扰动，增加无效的动能耗散。

因此，有必要提供一种能够减少冷却剂分流，提高热工性能的燃料组件搅混格架。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够减少冷却剂分流，提高热工性能的燃料组件搅混格架。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具有整流型搅混翼的燃料组件搅混格架，包括外条带及多个内条带，多个所述内条带相互交叉形成格栅结构，所述格栅结构具有多个中空的格栅单元，所述外条带围在所述格栅结构的外围并与所述内条带固定，所述格栅结构具有多个搅混翼，所述搅混翼伸入所述格栅单元内且所述搅混翼朝向所述格栅单元内部的一面开设有导流槽。

与现有技术相比，由于本发明燃料组件搅混格架中的所述搅混翼上设置了所述导流槽，使得所述搅混翼的表面不再是平面状，且所述导流槽是朝向所述格栅单元内部，因此当冷却剂流体向上流动到所述搅混翼处时，不会出现直接撞击而是能够被所述导流槽汇集而更多地向搅混格架的下游方向流动，增加了搅混长度，与现有技术中平板状的搅混翼相比，能够有效减少冷却剂向所述搅混翼左右方向的分流，限制了流体的无序流动，起到了整流的作用，保证了所述搅混翼提高燃料组件的热工余量的效果。

较佳地，所述导流槽的槽宽从所述导流槽的底部向外逐渐扩大。将所述导流槽设置成底部窄开口宽的形状，能够利用所述导流槽的侧壁的坡度将所述导流槽两侧的冷却剂流体引入到所述导流槽内并沿所述导流槽向下游流动而不会再向两侧分散，提高了整流效果。

具体地，所述导流槽的横截面呈三角形、梯形、多边形或弧形。

较佳地，所述搅混翼的一端固定于所述内条带，另一端弯折地向所述格栅单元内延伸。

具体地，所述导流槽沿所述搅混翼的弯折方向延伸。这样设置导流槽能够保证冷却剂流体在所述导流槽的引导下根据所述搅混翼的弯折趋势而流动，避免出现乱流，最大程度的增加了搅混长度。

具体地，所述搅混翼相对竖直方向向所述格栅单元内弯折的角度范围为0度-90度。

更具体地，所述搅混翼相对竖直方向向所述格栅单元内弯折的角度范围为20度-80度。

较佳地，所述格栅单元内容置有燃料棒，所述搅混翼靠近所述燃料棒的一端具有贴近所述燃料棒的整流边。通过设置贴近所述燃料棒的所述整流边，能够有效减少冷却剂从所述搅混翼与所述燃料棒之间的间隙漏流，从而使更多的冷却剂沿所述搅混翼的倾斜折弯方向向下游流动，进而大大提高所述搅混翼的热工性能。

附图说明

图1是本发明搅混格架的局部立体示意图。

图2是本发明搅混格架的局部平面示意图。

图3是现有技术中搅混翼周围的流体方向示意图。