核渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)反應(yīng)堆其堆芯通常采用高溫空氣作為冷卻劑,高溫空氣的流動(dòng)傳熱特性直接關(guān)系到渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能。本文基于開源CFD軟件OpenFOAM,對直徑為4.24 mm、長度為760mm的圓形通道內(nèi)均勻加熱和非均勻加熱情況下高溫空氣的流動(dòng)傳熱進(jìn)行了研究。首先評估了均勻加熱情況下k-ωSST湍流模型的適用性;之后分析了均勻加熱情況下進(jìn)口雷諾數(shù)等對其流動(dòng)傳熱的影響。最后將非均勻加熱情況下模擬結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式進(jìn)行對比。結(jié)果表明,k-ωSST湍流模型適用于均勻加熱下高溫空氣流動(dòng)傳熱模擬;均勻加熱情況下,進(jìn)口雷諾數(shù)對努塞爾數(shù)影響比較大;非均勻加熱情況下,k-ωSST湍流模型模擬結(jié)果與Taylor關(guān)系式計(jì)算結(jié)果偏差較大,需要進(jìn)一步研究和完善。 

【文章來源】：核科學(xué)與工程. 2020,40(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

幾何模型

不同網(wǎng)格數(shù)目下，工況2計(jì)算結(jié)果如圖2至圖4所示。由圖可知，三種網(wǎng)格數(shù)量計(jì)算的溫度和速度分布相差很小，相對誤差在1%范圍內(nèi)，因此選用網(wǎng)格3的網(wǎng)格數(shù)目作為最終計(jì)算的網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)。圖3 加熱段出口速度分布圖

加熱段出口速度分布圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于CFD方法的鉛鉍冷卻燃料棒束的熱工水力特性分析[J]. 孫暢,焦守華,柴翔,楊云.  原子能科學(xué)技術(shù). 2020(08)
[2]基于Fluent的板式換熱器氣體流動(dòng)數(shù)值模擬[J]. 盧芳,常春梅,唐海,姚立影.  化工裝備技術(shù). 2016(04)
[3]核熱火箭應(yīng)用前景與展望[J]. 張承志,王國慶,代坤,汪小衛(wèi).  國際太空. 2015(09)



本文編號：3434906