بررسی عددی اثرات ترموهیدرولیکی مغشوش کننده‌ سیم‌‌پیچشی با گام‌های مختلف در مجتمع سوخت شش‌وجهی

در این پژوهش اثرات ترموهیدرولیکی مغشوش‌کننده‌های سیم‌پیچشی با گام‌های مختلف در شرایط ترموهیدرولیکی متفاوت برای یک مجتمع سوخت شش‌وجهی با هفت میله سوخت بررسی‌شده است. تحلیل حرارتی و سیالاتی برای چهارگام‌ 66، 100، 200 و 400 انجام گرفته و سپس نتایج بدست آمده باحالت بدون مغشوش‌کننده مقایسه شده است. برای انجام این شبیه سازی از مدل آشفتگی k-ε استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش عدد رینولدز نسبت افت فشار مجتمع‌ سوخت دارای سیم‌پیچ به بدون سیم‌پیچ در رینولدز100000 افزایش 100 درصدی دارد. کانتورهای سرعت نشان می دهد کاهش گام مغشوش‌کننده سیم‌پیچشی باعث اختلاط بهتر جریان و چرخش سیال در طول کانال می‌شود. کاهش گام در رینولدز ثابت نیز باعث افزایش افت فشار است (افزایش 60 درصدی برای کاهش گام از 200 به 100 میلی‌متر). با استفاده از کانتورهای انتقال حرارت سیال در طول کانال اثرات بهبود انتقال حرارت با حضور سیم‌پیچ را می‌توان مشاهده کرد. همچنین کاهش گام باعث توزیع یکنواخت‌تر دما در هر مقطع از مجتمع می‌شود.

numerical study of thermo hydraulic effect of wire wrap spacer with different pitch in hexagonal fuel assembly

in this paper, thermo-hydraulic effects of the wire-wrap spacer in a hexagonal fuel assembly with seven fuel rods have been investigated. the effects of wire-wrap pitch and reynolds number on fluid flow, pressure drop, and temperature distribution have been analyzed. thermal and fluid analysis has been studied for 66, 100, 200, and 400 wire-wrap pitches. k-ε turbulence model is used to perform this numerical simulation. the results are compared with a no-wire-wrap state. the results show that by increasing the reynolds number, the pressure drop of the assembly with and without wire-wrap increases (100% increase in reynolds number of 100,000). at a constant reynolds number, decreasing the pitch of wire-wrap increases the pressure drop (60% increase by reducing the pitch from 200 to 100 mm). wire-wrap improves flow mixing and heat transfer, and by reducing the pitch of the wire-wrap, the results have a more uniform distribution of temperature in each section of the assembly.