定位格架是燃料组件中重要部件之一,它能够支撑燃料棒束,并提高组件热工水力性能。因此,对其进行流动传热的数值模拟有重要意义。本文建立了 5×5带定位格架的燃料棒束通道模型,利用ANSYS CFX 16.0软件对其展开流动传热模拟计算。首先,根据模拟结果与实验数据的比较,探讨了几种不同的湍流模型对本研究的适用性。其次,研究在实际运行工况下,带格架燃料棒束通道内的流动传热特性,并建立三种不同格架结构的模型,用以研究搅混叶片、弹簧、刚凸等结构对流场的影响。同时,采用考虑了气泡破裂聚并的MUSIG模型对含格架棒束通道中的汽-液两相流动模拟,探讨格架对气泡平均直径分布、汽相体积分率分布的影响。研究结果发现,当流体流过格架时,搅混叶片会引发流体的搅混,诱导二次流的产生,且能持续影响到格架下游较远处,继续诱发通道流体的掺混,从而提高传热效率。弹簧片、刚凸等结构也能引起一定程度的搅混。在汽-液两相流动计算中,汽相分布趋势与横流分布趋势很相近,在格架出口处先快速升高,再迅速下降,而后在下游逐渐回升。含搅混叶片格架的流道中,汽相整体聚积水平远低于不含搅混叶片格架的棒束通道。该现象在三种典型的燃料棒表面流场也同样出现,即搅混叶片引起的搅混对汽相的重新分布有很大影响,能够展平通道内流场焓升以抑制沸腾临界。根据两相瞬态计算结果,定位格架各结构部件对气泡都有分割撕裂作用。气泡流经过叶片时在搅混叶片背流面出现气泡滞留现象,但受叶片周围涡旋流动的影响,汽相体积分率将沿着叶片伸展方向逐渐衰减。气泡组群在通过搅混叶片后,通道内气泡平均直径,以及汽相体积分率都逐渐趋于平顺。说明搅混叶片诱发的搅混能够抑制气泡的合并,促使滞留气泡分裂成更小,更均匀的泡沫,防止大气泡积聚在流道较窄处导致热量堆积恶化传热。本文研究成果为进一步展开定位格架结构优化提供了相关数据基础,具有一定的参考意义。