喷砂对核燃料管座平面冲蚀的数值模拟研究

Journal: Engineering Technology Development DOI: 10.12238/etd.v6i3.14377

周锐焓

中广核铀业发展有限公司

Abstract

本研究采用数值模拟探究气动喷砂对核燃料组件管座平面的冲蚀影响。 基于实际工况建立分析模型,利用Fluent软件构建二维轴对称模型,并采用基于欧拉—拉格朗日方法的离散相模型(DPM)进行模拟。通过改变平板与喷嘴距离及颗粒粒径进行多组对照实验,分析其对冲蚀程度和分布的影响。结果表明,流场状态与颗粒运动共同影响冲蚀。板激波和平板压力分布决定了颗粒的一次和多次冲蚀效果,导致平板中心冲击动量最高,并沿径向在波动中递减。优化参数为:喷嘴出口距离约50-100mm,此时冲蚀半径和效果较佳;粒径为0.5-1.0mm时,平板中心平均冲击动量较大。本研究为核燃料管座的设计制造及喷砂工艺优化提供了理论依据,有助于提升管座抗冲蚀性能,延长使用寿命,保障安全运行。

Keywords

喷砂;管座;流体仿真

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