Abstract
台灣第三核能發電廠－馬鞍山電廠，為一壓水式核能電廠，核反應器爐心有三個冷端管路、三個熱端管路。當流體通過燃料束後，會進入到上內部組件，再轉九十度彎才進入出口管嘴。鑒於上內部組件內元件十分複雜，流場分佈也複雜，而流場分佈對於燃料棒的完整性影響非常大，計算流體力學分析可以預知流場可能嚴重影響管束結構的區域，以提供預防或設計變更之參考。 近年來由於電腦計算資源的發展以及數值處理方法的進步，整體反應爐爐心的詳細計算模擬才有實現的可能，不必花費昂貴的實驗和考慮過多的安全因素，即可得到流場每處細節的完整資訊，進而對症下藥。 本研究目的為建立一個模擬上內部組件的分析方法，從模型建構、網格建立、邊界條件設定到計算模型，皆一一詳述。本研究使用內含96GB記憶體的8CPU工作站，建構出高達2.14億個體網格的上內部組件模型。依據本研究結果，可用於預防損害的發生或之後進行新內部組件設計時來做參考；往後要進行全爐心模擬時，也可利用本研究來建構上內部組件區域模型，其餘爐心組件設計較為簡單，只要電腦資源許可即可做到。 分析結果顯示在流體進入爐心頂板前，在爐心側板附近會有高紊流強度的情形，並且在特定位置的控制棒導管會受到較大的水平速度影響，而且壓力槽底部會受到較大壁面剪應力。