щего на плоское препятствие, увеличения статического давления в
набегающем потоке [8].
С учетом отмеченных особенностей течения потока на входе в
модель активной зоны следует ожидать, что измеренные между про-
ходными отверстиями дроссельных устройств значения скорости (см.
рис. 2) будут завышены, а статического давления (см. рис. 3) — зани-
жены по сравнению с реальными.
Максимальные и средние значения скорости в области входных
отверстий хвостовиков показывают, что гидравлическое сопротивле-
ние дроссельных устройств и имитаторов твэлов модели активной
зоны обеспечивает распределение расхода теплоносителя по трактам
охлаждения твэлов с неоднородностью от 0,5 до 1,5 от среднего по
сечению входа в хвостовики значения скорости 36 м/с.
Для выявления особенностей течения на входе в имитатор актив-
ной зоны и в областях, не доступных для измерения, был выпол-
нен численный анализ течения в модели. При численном моделиро-
вании использован конечно-элементный метод в программном ком-
плексе ANSYS CFX v 14 [10], отличительной особенностью которого
является возможность автоматического построения сеток, что важ-
но ввиду сложной геометрии рассматриваемых моделей реакторной
установки. Расчеты выполнены с применением стандартной линейной
(
k
−
ε
)-модели турбулентности [11].
Использованы следующие балансные уравнения:
ρ
X
j
V
j
∂V
i
∂x
j
=
−
∂p
∂x
i
+
X
j
∂τ
ij
∂x
j
(1)
— уравнение движения жидкости;
X
j
∂V
j
∂x
j
= 0
(2)
— уравнение неразрывности, где компоненты тензора напряжений и
скоростей деформаций определяются как
τ
ij
= 2
μS
ij
−
ρV
0
i
V
0
j
,
(3)
S
ij
=
1
2
∂V
i
∂x
j
+
∂V
j
∂x
i
.
(4)
Согласно гипотезе Буссенеска, напряжения Рейнольдса определя-
ются как произведения турбулентной вязкости на соответствующие
компоненты тензора скоростей деформаций осредненного движения:
−
ρV
0
i
V
0
j
=
T
ij
= 2
μ
T
S
ij
.
(5)
Для замыкания осредненной системы уравнений (1), (2) использу-
ется модель турбулентной вязкости, выражаемой через кинетическую
16 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 5
