[发明专利]一种燃料组件定位格架局部阻力系数的精确实验获取方法

说明书

本发明公开了一种燃料组件定位格架局部阻力系数的精确实验获取方法，包括以下步骤：燃料棒束通道压降实验测点位置排布；进行不带定位格架燃料棒束通道内压降实验，利用实验数据获取摩擦阻力系数；同一雷诺数下，进行含有定位格架的燃料棒束通道压降实验，获取定位格架形成的局部阻力系数；重复上述步骤进行不同雷诺数下压降实验，以获取不同雷诺数下摩擦阻力系数以及定位格架形成的局部阻力系数；基于雷诺数对应的摩擦阻力系数与局部阻力系数，拟合获取摩擦阻力系数与局部阻力系数的计算关联式。本发明提供的实验方法将使得定位格架阻力系数的实验测定结果更加真实，利于提升研究结果的准确，从而更好支撑燃料组件研发工作。

技术领域

本发明涉及反应堆堆芯燃料组件技术领域，具体涉及一种燃料组件定位格架局部阻力系数的精确实验获取方法。

背景技术

由燃料组件构成的堆芯是核电站的心脏，如何提升堆芯燃料组件经济性与安全性是压水堆燃料组件的发展方向。定位格架是对燃料元件管进行支撑和固定的关键结构部件，同时对燃料组件的热工性能存在重大影响，因而定位格架的性能研究是先进燃料组件研发的核心和关键所在。定位格架一方面可以强化格架下游横流，进而增强燃料组件热工性能；另一方面，格架的存在会增大流动阻力。其中定位格架局部阻力系数是燃料组件研发过程中必须关注的主要技术指标之一。

发明内容

本发明提供了解决上述问题的一种燃料组件定位格架局部阻力系数的精确实验获取方法，基于本发明将使得定位格架阻力系数的实验测定结果更加真实，因而利于研究结果的准确性，从而更好支撑先进燃料组件研发工作。

本发明通过下述技术方案实现：

一种燃料组件定位格架局部阻力系数的精确实验获取方法，包括以下步骤：

Setp.1，燃料棒束通道压降实验测点位置排布；

Setp.2，进行不带定位格架燃料棒束通道内压降实验，利用实验数据获取摩擦阻力系数；

Setp.3，在与Setp.2同一雷诺数下，进行含有定位格架的燃料棒束通道压降实验，利用实验数据获取定位格架形成的局部阻力系数；

Setp.4，重复Setp.2和Setp.3进行不同雷诺数下压降实验：包括不带定位格架的燃料棒束通道以及带定位格架的燃料棒束通道两种条件下的压降实验，以获取不同雷诺数下摩擦阻力系数以及定位格架形成的局部阻力系数；

Setp.5，基于雷诺数对应的摩擦阻力系数与局部阻力系数，拟合获取摩擦阻力系数与局部阻力系数的计算关联式；

所述燃料棒束通道压降实验中，主体部分包括外流道、燃料棒以及定位格架。

优选地，所述Setp.1中，所述压降实验测点位置包括定位格架上下游压降测点位置，且定位格架上下游压降测点与定位格架的轴向距离依据定位格架对上下游流场影响的作用距离确定。

优选地，所述Setp.2中，稳定运行时燃料棒束通道内冷却剂流动处于稳定状态，此时惯性压降为零，压降可以表示为式(1)：

Δp＝Δp_acc+Δp_grav+Δp_fric+Δp_form (1)

式(1)中，等号右边分别为加速压降、提升压降、摩擦压降以及局部压降；

摩擦压降表示为式(2)：

式(2)中，λ为摩擦阻力系数，摩擦阻力系数与雷诺数有关；L为流道长度，ρ为流体密度，ν为流体平均流速，D_h为水力直径；

局部压降表示为式(3)：