含繞絲燃料組件阻力特性初步實驗研究.pdf

1、鉛鉍合金因具有良好的中子性能與傳熱性能，成為加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)ADS(A(-)ccelerator D(-)river S(-)ub-critical System)冷卻劑兼散裂靶的首選材料，鉛鉍反應(yīng)堆也成為第四代反應(yīng)堆的主要發(fā)展堆型。燃料組件是反應(yīng)堆的核心部件，其性能直接影響到反應(yīng)堆的安全性、經(jīng)濟性與可靠性。為了把燃料組件內(nèi)的燃料棒沿徑向分隔開來，通常有兩種基本設(shè)計方案可供選擇，即定位格架隔離定位與金屬繞絲隔離定位，目前國際上的大多

2、數(shù)鉛基反應(yīng)堆采用金屬繞絲這種定位隔離方式，此種結(jié)構(gòu)的燃料組件最大的特點在于其在元件棒外壁采用繞絲纏繞固定，取代了傳統(tǒng)的格架定位，由此導(dǎo)致了其與傳統(tǒng)燃料組件截然不同的阻力特性，實驗研究是掌握其阻力特性的有效方法。
　　本文在調(diào)研國際上燃料組件阻力特性實驗研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合FDS團隊設(shè)計的10MW的自然循環(huán)鉛鉍冷卻反應(yīng)堆的熱工水力設(shè)計驗證需求，參考其反應(yīng)堆的燃料組件方案，設(shè)計了一條實驗流量可達130m3/h(對應(yīng)雷諾數(shù)約43500

3、)的水回路，對10MW自然循環(huán)鉛鉍冷卻反應(yīng)堆用燃料組件的阻力特性進行了水介質(zhì)中的實驗研究;同時在KYLIN-Ⅱ鉛鉍熱工實驗回路中進行了鉛鉍介質(zhì)中的實驗研究，鉛鉍回路最大流量為6.3m3/h（對應(yīng)雷諾數(shù)約9700）。
　　通過實驗給出了適用于含繞絲燃料組件在水和鉛鉍介質(zhì)中的摩擦因子的計算關(guān)系式，并將實驗結(jié)果與Rehme關(guān)系式和Novendstern關(guān)系式兩個計算繞絲棒束摩擦因子的經(jīng)典關(guān)系式的計算結(jié)果進行了比較，水介質(zhì)中實驗結(jié)果與Re