反應(yīng)堆燃料組件表面的臨界熱流密度現(xiàn)象關(guān)系到堆芯運(yùn)行過(guò)程中安全性與經(jīng)濟(jì)性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算流體力學(xué)的大力發(fā)展及反應(yīng)堆精細(xì)化分析的需求,CFD技術(shù)以其更為精細(xì)化的網(wǎng)格尺寸、更加穩(wěn)健、高效的數(shù)值方法,在成功解決單相流動(dòng)問(wèn)題的基礎(chǔ)上,開始開發(fā)對(duì)兩相流動(dòng)的數(shù)值模擬的功能。目前,商業(yè)兩相CFD軟件FLUENT基于歐拉-歐拉兩流體求解器,并與多相流模型中的壁面沸騰模型一起,已經(jīng)具有一定的兩相流數(shù)值分析的能力,能較為準(zhǔn)確分析壓水堆或沸水堆燃料組件表面的熱量傳遞及臨界熱流密度現(xiàn)象。由于兩相CFD程序目前尚未成熟,并考慮到反應(yīng)堆燃料組件內(nèi)的兩相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較少,本文基于Bennett等在均勻加熱熱流密度下,豎直圓管內(nèi)的氣-水兩相流動(dòng)及傳熱的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行了數(shù)值模擬,并進(jìn)行沸騰現(xiàn)象相關(guān)分析。本文首先利用商用兩相CFD_FLUENT對(duì)豎直加熱管道內(nèi)的兩相流動(dòng)進(jìn)行模擬,采用速度入口、壓力出口及對(duì)稱邊界條件進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)與實(shí)驗(yàn)獲得的壁面溫度進(jìn)行比較,確定歐拉兩流體模型中較為重要的因素:網(wǎng)格及湍流模型。隨后,對(duì)壁面沸騰模型和兩相流流型進(jìn)行了較為詳細(xì)討論,通過(guò)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,選擇合理的壁面沸... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的目的與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 兩相CFD研究現(xiàn)狀
        1.2.2 CHF點(diǎn)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容和方案
第2章 豎直加熱圓管內(nèi)流動(dòng)沸騰數(shù)值分析
    2.1 幾何模型的建立及數(shù)值求解相關(guān)設(shè)置
    2.2 兩流體控制方程及兩相湍流模型
        2.2.1 歐拉兩流體控制方程
        2.2.2 相間交換模型
        2.2.3 兩相湍流模型
        2.2.4 網(wǎng)格無(wú)關(guān)解與湍流模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比
    2.3 壁面沸騰模型及兩相流流型轉(zhuǎn)變
        2.3.1 壁面沸騰模型
        2.3.2 兩相流流型轉(zhuǎn)變
        2.3.3 壁面沸騰模型對(duì)比分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 相間動(dòng)量交換模型敏感性分析與驗(yàn)證
    3.1 實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)據(jù)
    3.2 相間作用力驗(yàn)證
    3.3 曳力模型及驗(yàn)證
    3.4 非曳力模型及驗(yàn)證
        3.4.1 升力模型及驗(yàn)證
        3.4.2 壁面潤(rùn)滑力模型及驗(yàn)證
        3.4.3 湍流耗散力模型及驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 豎直加熱管道內(nèi)干涸型臨界熱流密度分析
    4.1 兩相流動(dòng)沸騰現(xiàn)象
    4.2 沸騰流動(dòng)曲線及CHF點(diǎn)的確定
    4.3 臨界熱流密度預(yù)測(cè)
    4.4 臨界影響參數(shù)研究
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]豎直加熱圓管內(nèi)過(guò)冷沸騰及CHF數(shù)值模擬[J]. 李權(quán),焦擁軍,于俊崇.  核動(dòng)力工程. 2015(01)
[2]氣泡在水中上升運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬[J]. 朱仁慶,李晏丞,倪永燕,侯玲.  江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)

博士論文
[1]基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的氣液兩相流型識(shí)別與演化規(guī)律研究[D]. 李洪偉.華北電力大學(xué) 2012

碩士論文
[1]矩形窄通道內(nèi)流動(dòng)沸騰特性及CHF點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬[D]. 陳沖.江蘇大學(xué) 2016
[2]干涸型臨界現(xiàn)象預(yù)測(cè)模型研究[D]. 張振興.中國(guó)原子能科學(xué)研究院 2007



本文編號(hào)：3201718