發(fā)布時(shí)間：2021-04-02 14:07

　　采用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法,開(kāi)展過(guò)冷沸騰自然對(duì)流兩相模擬與應(yīng)用研究。對(duì)側(cè)壁加熱圓柱水箱過(guò)冷沸騰自然對(duì)流實(shí)驗(yàn)采用兩相CFD瞬態(tài)模擬,模擬時(shí)間為1 500 s,通過(guò)模型設(shè)置與模擬方法研究,再現(xiàn)了過(guò)冷沸騰發(fā)生后實(shí)驗(yàn)的溫度階躍,得到與實(shí)驗(yàn)較一致的溫度分布、氣泡產(chǎn)生時(shí)間與產(chǎn)生位置,確保了數(shù)值計(jì)算的合理性與準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上,對(duì)以歐洲ESBWR（經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)化沸水堆）非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)（PCCS）為原型的ISP-42實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了兩相CFD模擬,獲得與實(shí)驗(yàn)一致的溫度分布,確定采用兩相CFD數(shù)值模擬對(duì)非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)及非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用研究可行,為下一步計(jì)算傳熱系數(shù)、構(gòu)建自然對(duì)流傳熱模型建立了良好基礎(chǔ)。該項(xiàng)研究對(duì)工程應(yīng)用中探尋非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)及非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)的兩相自然循環(huán)傳熱特性具有較大價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：原子能科學(xué)技術(shù). 2020,54(01)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

不同網(wǎng)格方案近壁面液相速度計(jì)算結(jié)果

將本文STAR-CCM+軟件計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)[14]中采用CFX軟件計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。圖4示出了CFX軟件和STAR-CCM+軟件典型位置計(jì)算溫度與實(shí)驗(yàn)測(cè)量溫度隨時(shí)間的變化對(duì)比。從圖4可見(jiàn),CFX對(duì)水箱上表面的計(jì)算更準(zhǔn)確,但對(duì)水箱下部的計(jì)算誤差較大,出現(xiàn)溫度第1次階躍后,CFX的預(yù)測(cè)值較實(shí)驗(yàn)值偏低。STAR-CCM+對(duì)水箱上表面溫度計(jì)算過(guò)高的原因是在STAR-CCM+中沸騰模型與壁面滑移無(wú)法同時(shí)使用,因此計(jì)算的水箱上表面速度非常小,這使得溫度交混很弱,導(dǎo)致溫度被高估。而在實(shí)驗(yàn)中,由于水箱上表面為自由表面,設(shè)置為可滑移邊界條件是更符合實(shí)際的。該問(wèn)題可通過(guò)未來(lái)STAR-CCM+中在邊界構(gòu)造特殊的速度函數(shù)解決。兩種軟件均具有自然對(duì)流過(guò)冷沸騰兩相模擬能力,STAR-CCM+除水箱上表面溫度計(jì)算過(guò)高外,其余部分溫度模擬均比較準(zhǔn)確,因此可采用STAR-CCM+進(jìn)行下一步研究。圖4 不同位置計(jì)算及測(cè)量溫度隨時(shí)間的變化

不同位置計(jì)算及測(cè)量溫度隨時(shí)間的變化


本文編號(hào)：3115406