本文選題：數(shù)值模擬　切入點：多相流　出處：《核動力工程》2017年03期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對熔融物與冷卻劑相互作用(FCI)過程中多尺度相界面共存的復雜流型,將基于流體體積法(VOF)的界面跟蹤模型與兩流體模型耦合在一套統(tǒng)一的數(shù)值求解框架下,得到一個新的多相流數(shù)值模型,可以模擬大尺度界面流體與小尺度界面流體共存的復雜多相流過程。該模型中,對于動量場,流體根據(jù)界面尺度分為連續(xù)相和離散相。連續(xù)相界面通過VOF/PLIC方法進行捕捉,離散相表面積濃度分布通過表面積輸運方程模擬。耦合模型的控制方程通過MCBA-SIMPLE算法求解。使用該模型對金屬液柱的流動和碎化過程進行模擬,并與實驗觀測結果進行對比,同時還對液柱碎化速率模型和金屬液滴初始直徑的影響進行了探討。結果表明:原液柱碎化模型對液柱貫穿深度有所高估;金屬液滴初始直徑的選擇將對熔融物的冷卻效率造成顯著影響。
[Abstract]:For the melt coolant interaction (FCI) in the process of multi scale phase interface complex flow patterns coexist, will be based on the volume of fluid (VOF) interface tracking model and two fluid model coupling in a unified numerical framework, a new multiphase flow numerical model can simulate large scale the fluid fluid interface and small scale interface coexistence of complex multiphase flow process. In this model, the momentum field, according to the fluid interface scale is divided into continuous and discrete phase. The continuous phase interface were captured by the VOF/PLIC method, the discrete phase surface area concentration distribution by surface transport equation simulation. Control equations of the coupling model by MCBA-SIMPLE algorithm using the model. The column liquid metal flow and the fragmentation process is simulated, and results were compared with experimental observations, but also on the liquid column broken rate model and droplet initial straight The influence of the diameter is discussed. The results show that the column breaking model is overestimated for the penetration depth of the liquid column, and the initial diameter of the metal droplet will significantly affect the cooling efficiency of the melt.

【作者單位】： 上海交通大學核科學與工程學院;中國核動力研究設計院核反應堆系統(tǒng)設計技術重點實驗室;
【基金】：國家科技重大專項資助(2011ZX06004-024,2011ZX06004-008)
【分類號】：O359

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本文編號：1601251