بررسي تاثير اغتشاش جريان روي ارتعاشات تهييج شده از جريان در ميله¬هاي سوخت

Investigating the effect of flow turbulence on flow-induced vibration of fuel rods

آزمايش¬هاي متعددي قبلاً وجود نوسانات جريان در يك شبكه¬ باريك از ميله¬ها را گزارش كرده¬اند. آسيب سايشي به وجود آمده ناشي از اين دسته از ارتعاشات از جمله اصلي¬ترين عوامل تخريب ميله¬هاي سوخت هسته¬اي در بلند مدت مي¬باشند و براي اجتناب از پديده رزونانس، مي¬بايست فركانس تحريك سيال از فركانس طبيعي ميله كوچكتر باشد. در اين تحقيق نشان داده شده است كه عامل بوجود آمدن اين دسته از ارتعاشات، اغتشاش ميدان سيال است. همچنين نشان داده شده است كه فركانس تحريك سيال داراي طيف مي¬باشد. علاوه بر اين، تاثير اغتشاش جريان روي نوسانات سرعت با مدل شبيه¬سازي گردابه¬اي¬ بزرگ (LES) بررسي شده است.

Several experiments have already reported the existence of flow fluctuations in a narrow cluster of rods. The fretting wear caused by this kind of vibration is one of the main reasons for the nuclear fuel rods’ long-term damage and to avoid the resonance phenomenon, the frequency of excitation of the fluid should be less than the natural frequency of the rods. In this study, it has been shown that the reason for the existence of such vibrations is the fluid field turbulence. It has also been shown that the fluid excitation frequency has a spectrum. In addition, the effect of the flow turbulence on the velocity fluctuations has been investigated using large Eddy Simulation (LES) model.