压水堆燃料组件由燃料棒和定位格架构成,堆芯内冷却剂的高速冲刷加上定位格架搅混翼引起的横向流动会导致燃料组件的振动,振动和由振动引起的变形会诱发包壳出现磨损进而引发放射性物质的泄漏危及反应堆第一道安全屏障的完整性。总结有关棒束流致振动问题的研究,燃料棒振动问题的研究主要集中在三个方面:一是研究燃料组件内冷却剂流动情况;二是研究不考虑传热条件下的来流横向冲刷;三是将单根燃料棒等效为梁,进行力学分析。本文使用ANSYS软件包对棒状燃料组件做CFD仿真分析,在考虑传热因素情况下分析包含定位格架的燃料组件受冷却剂流动影响振动特性的改变。首先计算在定位格架搅混翼引起的冷却剂横向流动冲刷的影响下棒束内流场的流动参数分布,进而将流场数据作为输入条件计算组件的应力分布和变形分布,进而获得燃料棒和搅混翼在流场作用下的振动特性。计算结果表明搅混翼能够极大地增强冷却剂的横向流动,增大换热能力,也使得压降增大82%;弹簧对冷却剂流动的影响要比刚突大,造成的压降是刚突的两倍,布置弹簧的目的是为了减少燃料棒的振动;搅混翼的固有振动频率约为燃料棒的200倍,低阶扰动很难造成影响;约束的不同会对组件振动造成很大影响,约束越多固有振动频率越高;当冷却剂的雷诺数改变和堆芯工况变动时会导致燃料棒与搅混翼发生变形进而导致振动状态的改变。在考虑到燃料棒传热影响下,当冷却剂的雷诺数增大时,燃料棒和搅混翼的振动频率增大;当堆芯功率增大时燃料棒振动频率降低,搅混翼振动频率呈降低趋势。