Experimental Benchmark of a Lift Force Model for PWR Fuel Assemblies

Validation expérimentale d’un modèle de calcul de la force hydrodynamique exercée par le fluide caloporteur sur les assemblages combustibles

¹ EDF SEPTEN
² EDF R&D
³ AREVA NP
⁴ CEA (France)

Abstract

The experimental test PECHE HYDRAULIC designed to benchmark a fuel assembly hydrodynamic force model is described. The benchmark was carried out by comparing the measured assembly lift force against the force predicted by the analytical model. Some of the model assumptions regarding the pressure fields in the assembly bottom and top nozzles were also investigated. Additional objectives of the test were to improve the current methodology used to measure the pressure loss coefficients of the assembly components, to evaluate the effect of the thimble tubes plugging devices on the lift force and to investigate the variation of the hydraulic parameters of the fuel assembly at various Reynolds numbers.

Résumé

Cet article décrit les essais PECHE HYDRAULIQUE dont l’objectif principal est de mesurer la force hydrodynamique axiale exercée par le fluide caloporteur sur l’assemblage combustible et la comparer avec celle calculée par un modèle analytique. Lors des essais, la pression du fluide a été mesurée à plusieurs positions dans les embouts supérieur et inférieur pour valider les hypothèses faites par le modèle sur la distribution de pression dans les extrémités de l’assemblage. Ces essais ont aussi pour objectifs d'estimer l’effet du débit de contournement passant à l’intérieur des tubes guides sur la force hydrodynamique, de mesurer les coefficients de perte de charge pour plusieurs nombres de Reynolds, et de contribuer à l’amélioration de la méthodologie des mesures de coefficients de perte de charge des composants de l’assemblage