对于核电厂而言,需要大量的冷却水作为发电系统的冷源。而作为冷源的冷却水则是通过输水系统进行输送的。核电厂所需冷却水一般来自海洋或河流,水流中往往携带泥沙,含沙水流进入输水系统可能导致其内部产生泥沙淤积问题,从而影响输水系统的正常运行,甚至危及核电厂的安全生产。因此,研究输水系统内泥沙的输移规律,对确保电厂的安全运行具有重要的现实意义。本文研究了某核电厂输水系统内部水流流态、泥沙分布及泥沙输移过程。研究的重点是输水系统内泥沙的分布规律及引水管涵和输水隧洞内泥沙的输移过程。针对上述问题,本文首先对研究过程中所用到的多相流混合模型进行了必要的介绍,并对模型所采用的数值方法作了说明和选择。其次,对所研究的核电厂输水系统概况做了简单介绍,建立了简化的输水系统三维数值模拟模型,利用Fluent软件,对某核电厂在不同运行工况下输水系统模型内部水流流态进行了数值模拟。模拟结果表明引水管涵和输水隧洞内流态良好,过滤间、加药间在管涵突扩处、闸门后方以及胸墙后方主流区以上部位,存在流速缓慢的回流区,回流区的位置稳定,旋转不强烈,不会对主流流态造成太大影响。然后根据该核电厂取水海域年均水沙和百年一遇水沙情况,对输水系统内部泥沙输移进行三维非稳态数值模拟,分析了不同水沙条件和不同运行工况下输水系统内部泥沙分布规律及泥沙输移动态过程,并对引水管涵和输水隧洞内泥沙淤积情况进行了预测。模拟结果表明:不同水沙条件和不同运行工况下,引水管涵段底部泥沙含量均沿程逐渐增大并在末端稍有降低,输水隧洞段底部泥沙含量在隧洞中间部位达到最大之后沿程波动性降低;过滤间和加药间底部泥沙主要集中在其中间部位,隧洞工作井不开机一侧底部泥沙含量较大。引水管涵和输水隧洞中段监测断面平均含沙量最大,各监测断面平均含沙量随运行时间基本保持稳定。一台机组运行时,引水管涵和输水隧洞内存在泥沙淤积问题,两台及以上机组运行时,泥沙基本不会发生淤积。本研究可为核电厂输水系统水沙研究提供参考。