本技術涉及燃料組件領域，具體涉及一種堆芯攪混增強結構棒束格架。

背景技術：

1、目前對攪混增強棒束格架主要是采用試驗驗證的方法，周期長、費用高、人力物力消耗大。20世紀70年代以后，特別是近些年來，國外采用數(shù)值方法研究攪混格架對堆芯熱工水力性能的影響方面已經(jīng)取得了很大進展，他們使用帶有角度的焊接或者沖出來的攪混翼格架。在國內(nèi)，這方面的研究還剛剛起步，主要針對攪混格架的攪混葉片對流場的影響進行了一些研究，此研究主要是針對攪混格架的攪混翼的作用和結構，如圖1所示。采用數(shù)值方法對攪混格架(簡稱格架)內(nèi)單相流體三維流場進行了研究，此2x2格架結構圖如圖2所示。這些結構特征都是格架攪混翼都是焊接或者模具沖出來的帶有角度的攪混翼，通過攪混翼固定棒束，且攪混翼都有設計的角度要求，會有以下缺陷：

2、1.剛性不好，并且攪混翼在工作時都是占用額外空間的。

3、2.這些設計結構本身給機加工帶來很大困難，加工成本昂貴。

4、3.在裝配和拆卸過程中花費更多時間，主要表現(xiàn)是裝夾和定位加熱棒時需要格架上開螺紋孔來配合螺絲頂緊的方式加強棒束固定，裝夾和拆卸存在很大問題。

5、4.實際裝夾中攪混翼角度大小因裝配或者實驗中壓力水流動直接影響橫流攪混流量，且攪混翼在工作中產(chǎn)生降壓。

技術實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題，本實用新型提供了一種堆芯攪混增強結構棒束格架。

2、為達到上述目的，本實用新型的技術解決方案如下:

3、一種堆芯攪混增強結構棒束格架，包括是導流斜面攪混翼、縱向通道水流加增孔、棒束定位支撐塊、支架框體，導流斜面攪混翼周向均勻分布在格架內(nèi)部，縱向通道水流加增孔均勻排布在格架上，棒束定位支撐塊均勻排布在格架中心的孔壁上，支架框體與導流斜面攪混翼、縱向通道水流加增孔和棒束定位支撐塊連接。

4、作為優(yōu)選的技術方案，導流斜面攪混翼為內(nèi)切一體式斜向攪混翼。

5、作為優(yōu)選的技術方案，支架框體包括外框、六邊形管和連接板，外框通過連接板與六邊形管固定連接。

6、作為優(yōu)選的技術方案，外框的形狀為圓形。

7、作為優(yōu)選的技術方案，六邊形管位于格架的中心處，棒束定位支撐塊固定設置在六邊形管各邊的中間位置處。

8、作為優(yōu)選的技術方案，外框內(nèi)側(cè)設有周向均勻分布的凸部，縱向通道水流加增孔設置在凸部上，導流斜面攪混翼位于凸部側(cè)面，凸部通過連接板與六邊形管的角所在位置固定連接。

9、與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果為：

10、(1)本實用新型的攪混增強結構棒束格架，在壓水堆中的攪混格架方便機加工生產(chǎn)，可以降低成本，且剛性更好，呈現(xiàn)一體式機構，相比于現(xiàn)有的格架能為燃料棒束更好的提供支撐功能；

11、(2)本實用新型的攪混增強結構棒束格架，能根據(jù)科學計算出來需求的橫流攪混流量和棒束間對流流量來設計內(nèi)切式攪混翼的大小，根據(jù)攪混需求更加準確地促進堆芯各通道間冷卻劑的攪混，其中，設計有周向?qū)Я餍泵?，可以迫使軸向流動的流體產(chǎn)生繞周向的速度分量，從而使流體沿著管道軸線旋轉(zhuǎn)，這種旋轉(zhuǎn)運動可以使管內(nèi)的流體產(chǎn)生交混，從而使管道內(nèi)的流體溫度趨于均勻。

12、(3)本實用新型的攪混增強結構棒束格架，內(nèi)切式攪混翼大小比外帶式攪混翼角度更容易裝配和實際使用時角度更準確，內(nèi)切式攪混不占用額外空間，也不像一般攪混翼一樣因為在攪混時產(chǎn)生降壓。

13、(4)本實用新型的攪混增強結構棒束格架簡單實用，因為攪混翼結構的變化，不用在考慮和計算攪混翼在流體中產(chǎn)生的降低，也不用擔心結構剛性不夠而發(fā)生格架定位問題和攪混翼本身變形問題。

14、(5)本實用新型的攪混增強結構棒束格架在攪混流體工作時更穩(wěn)定，且格架上開有圓孔，小范圍調(diào)整孔大小，可以更好的配合攪混翼來獲得均勻的流體溫度。

技術特征：

1.一種堆芯攪混增強結構棒束格架，其特征在于，包括是導流斜面攪混翼、縱向通道水流加增孔、棒束定位支撐塊、支架框體，所述導流斜面攪混翼周向均勻分布在格架內(nèi)部，所述縱向通道水流加增孔均勻排布在格架上，所述棒束定位支撐塊均勻排布在格架中心的孔壁上，所述支架框體與導流斜面攪混翼、縱向通道水流加增孔和棒束定位支撐塊連接。

2.根據(jù)權利要求1所述的堆芯攪混增強結構棒束格架，其特征在于，所述導流斜面攪混翼為內(nèi)切一體式斜向攪混翼。

3.根據(jù)權利要求1所述的堆芯攪混增強結構棒束格架，其特征在于，所述支架框體包括外框、六邊形管和連接板，所述外框通過連接板與六邊形管固定連接。

4.根據(jù)權利要求3所述的堆芯攪混增強結構棒束格架，其特征在于，所述外框的形狀為圓形。

5.根據(jù)權利要求3所述的堆芯攪混增強結構棒束格架，其特征在于，所述六邊形管位于格架的中心處，所述棒束定位支撐塊固定設置在六邊形管各邊的中間位置處。

6.根據(jù)權利要求3所述的堆芯攪混增強結構棒束格架，其特征在于，所述外框內(nèi)側(cè)設有周向均勻分布的凸部，所述縱向通道水流加增孔設置在凸部上，所述導流斜面攪混翼位于凸部側(cè)面，所述凸部通過連接板與六邊形管的角所在位置固定連接。

技術總結
本技術涉及一種堆芯攪混增強結構棒束格架，包括是導流斜面攪混翼、縱向通道水流加增孔、棒束定位支撐塊、支架框體，導流斜面攪混翼周向均勻分布在格架內(nèi)部，縱向通道水流加增孔均勻排布在格架上，棒束定位支撐塊均勻排布在格架中心的孔壁上，支架框體與導流斜面攪混翼、縱向通道水流加增孔和棒束定位支撐塊連接。本技術的攪混格架，在壓水堆中能為燃料棒束提供更好的支撐功能，且格架上開孔更能促進堆芯各通道間冷卻劑的攪混；增強了燃料棒壁面和冷卻劑之間的對流換熱，能更有效地導出燃料棒產(chǎn)生的熱量，降低燃料棒芯塊及表面溫度，保護堆芯的安全；促進燃料棒束相鄰通道間的質(zhì)量、動量和能量交換，使冷卻劑的溫度分布趨于均勻。

技術研發(fā)人員：倪忠意,于樹同
受保護的技術使用者：上海博豹科技有限公司
技術研發(fā)日：20240425
技術公布日：2025/1/9