導向管連接螺栓開孔后的控制棒落棒緩沖計算

摘 要：該文研究了導向管連接螺栓開孔后，對控制棒的落棒緩沖過程的影響。該文計算了冷、熱態條件下控制棒落棒緩沖過程的速度、時間和壓差的變化，并對控制棒落棒時導向管受撞擊時產生的應力進行分析，驗證了導向管連接螺栓開孔后的控制棒緩沖段仍滿足設計要求。

關鍵詞：開孔 緩沖 最終速度 最大壓差

中圖分類號：TL362 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（a）-0-02

在300 MWe燃料組件的控制棒導向管下端焊有未開流水孔的連接螺栓，這使得在制造過程中緩沖段下方導向管內的積水無法自然排出，也不利于導向管內異物的檢查；而且在反應堆正常運行時，緩沖段下方導向管內也會存在冷卻劑滯流現象，不利于熱量的傳導。為改善以上兩種情況引起的不良影響，我們對連接螺栓進行改進設計，在連接螺栓上設置一個通孔。如圖1所示，為制造加工方便，連接螺栓采用三級開孔設計。

導向管連接螺栓開通孔后，加快了控制棒落棒過程，并使得控制棒落棒的最終速度增大。為了驗證開孔設計后是否仍滿足控制棒水力緩沖設計要求，計算開孔前后的控制棒落棒緩沖過程，并對導向管受到的撞擊應力進行分析，從而驗證能否滿足設計要求。

1 計算模型

1.1 計算控制棒落棒過程

本計算基于以下假設：（1）控制棒組件運動時，忽略其連接柄和驅動軸的水力阻力；（2）控制棒運動時，認為其機械摩擦力為常數；（3）控制棒插入導向管時，忽略其水剪切力和流體動力學效應。……