基于水力学力的定位格架防勾挂设计研究

定位格架是组成燃料组件的重要部件之一,与上、下管座共同构成了整个组件的外部轮廓.为减小燃料组件吊装过程中的勾挂风险,外条带上设置导向翼已成为定位格架结构设计上的重大改进.本文主要从燃料组件在堆芯的水力学环境出发,基于定位格架在堆芯运行过程中长期承受横向水力载荷可能造成外条带变形的考虑,采用计算流体动力学(CFD)方法,研究了定位格架外条带所承受的水力作用力,并为缓解外条带的受力情况进行了研究和方案设计.研究结果表明,在外条带上开孔能有效减小两侧压差,开孔的位置向下游方向移动效果更明显,同时开孔尺寸增大也能进一步减小两侧压差;更进一步地,将开孔位置移动到刚凸处,其平衡外条带两侧压力的作用更显著,外条带刚凸的开孔设计能更大程度地缓解外条带的水力作用.这些措施将对减小由于水力学力导致的外条带变形起到积极作用,从而在换料时有望降低燃料组件吊装过程中的勾挂风险.