高温气冷堆石墨散体结构中窄缝旁流的建模与分析

项目名称： 高温气冷堆石墨散体结构中窄缝旁流的建模与分析

项目编号： No.51406102

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 孙俊

作者单位： 清华大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 高温气冷堆的堆芯是由大量石墨块堆叠而成的散体结构，稠密氦气流经石墨块间的窄缝，形成堆芯旁流，会改变堆芯的流量与温度分布，影响反应堆运行安全。窄缝的尺度小、数量多、结构与连通关系复杂，窄缝内的流动特性以及窄缝旁流的分布规律至今还不明确，需要深入研究。本项目采用分子动力学方法研究稠密气体的壁面效应，提炼的壁面模型可用于窄缝流的计算流体力学(CFD)建模计算；通过合理划分窄缝网络明确其CFD模型的进出口边界条件，进而研究不同尺度、复杂结构窄缝流的流动特性，并合理等效为流体网络模型；将所有窄缝的旁流流体网络与球床等主流通道的流体网络合并，建立完整而详尽的堆芯流体网络模型，并耦合中子动力学、固体传热等模型，可以实现窄缝旁流分布的准确预测及其对堆芯多物理场的影响分析，明确窄缝旁流的分布规律以及关键的窄缝旁流位置，从而促进高温气冷堆的深化设计与研究。

中文关键词： 窄缝；流体网络；计算流体力学；旁流；高温气冷堆

英文摘要： The reactor core of the high temperature gas-cooled reactor (HTGR) is the loose structure of many graphite blocks. Among the graphite blocks are kinds of narrow gaps where the dense helium flow over and become the bypass flows in the reactor core. The exi

英文关键词： gap；flow network；CFD；bypass；HTGR