格架混流翼
涡流混合率+21.2%
一种经数据驱动优化的压水堆燃料组件混流翼结构,在近场和中场显著增强冷却剂交混,压降代价极小。
Honghao, Guang · 李宝童 · Zhenhong, Chai · Qi, Lu · Wei, Zonglan · Jun, Hong
Energy 2026
参数信息
- 涡流混合率提升(4Dh平面)
- 21.2 %
- 涡流混合率提升(7Dh平面)
- 22.8 %
- 涡流混合率提升(10Dh平面)
- 17.0 %
- 整体压降增量
- 2.03 %
- 平均涡流混合率提升(1Dh-10Dh平面)
- 14.7 %
- 平均涡流混合率(优化后)
- 0.1904
- 压降(优化后)
- 4393.5 Pa
- 压降代价
- 1.66 %
技术优势
显著增强冷却剂交混
优化后的混流翼在近场和中场区域大幅提升涡流混合率,有效抑制热点形成,提高燃料组件热工裕量。
压降代价极小
在5×5布局中,平均涡流混合率提升14.7%的同时压降仅增加1.66%,表明优化设计在提高性能的同时几乎不增加泵功损耗。
优化过程高效自动化
通过Fluent二次开发脚本实现参数化几何更新、网格划分和数值求解的自动化,大幅缩短训练数据集的生成周期。
应用场景
- 先进核燃料组件:优化混流翼可直接替换现有格架,提升热工裕量
- 反应堆热工水力设计:提供高保真仿真驱动的参数化设计方法,缩短设计周期
- CFD工程仿真:自动化CFD工具链可快速生成训练数据,加速优化迭代
- 热能系统优化:展示多目标优化框架平衡交混与压降的有效性