基于CFD模擬的圓管內(nèi)偏離泡核沸騰型CHF預(yù)測研究
發(fā)布時間:2021-12-27 23:17
泡核沸騰能夠為壓水堆堆芯提供期望的高傳熱系數(shù),但是當(dāng)壁面熱流密度超過某一臨界值,氣泡會聚集在加熱壁面,氣泡層會導(dǎo)致傳熱的惡化,即發(fā)生偏離泡核沸騰(DNB)。此時壁面換熱能力下降引起壁面溫度飛升,甚至可能導(dǎo)致燃料棒熔毀。預(yù)測這種DNB型的臨界熱流密度(CHF)是壓水堆熱工水力分析的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的CHF預(yù)測大都依靠經(jīng)驗關(guān)系式或者基于大量試驗數(shù)據(jù)得到的CHF查詢表。隨著兩相計算流體力學(xué)(CFD)方法的發(fā)展,利用數(shù)值模擬預(yù)測DNB型CHF成為了另一種可行的方法。本文使用商用CFD程序STAR-CCM+研究基于兩相CFD方法預(yù)測DNB的方法;贑FD方法預(yù)測CHF需要準(zhǔn)確預(yù)測空泡份額在截面上(尤其是壁面附近)的分布。為了研究模型的可靠性,本文首先利用包含詳細出口空泡份額數(shù)據(jù)的DEBORA試驗對兩相CFD方法在模擬垂直上升流均勻加熱圓管內(nèi)沸騰傳熱的預(yù)測精度進行研究。經(jīng)過詳細的敏感性分析,找出了對空泡份額、氣體速度、液體溫度和氣泡直徑四個物理量的徑向分布以及軸向壁面溫度分布有顯著影響的模型參數(shù)。基于一組實驗數(shù)據(jù),通過調(diào)整關(guān)鍵模型參數(shù)重新標(biāo)定了相間作用模型。與此同時,還研究了Kurul-Podow...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
管內(nèi)流動沸騰傳熱示意圖
STAR-CCM+求解思路Fig.3-1SolutionmethodofSTAR-CCM+
試驗段整體示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]豎直加熱圓管內(nèi)過冷沸騰及CHF數(shù)值模擬[J]. 李權(quán),焦擁軍,于俊崇. 核動力工程. 2015(01)
[2]豎直環(huán)管內(nèi)低壓水過冷沸騰數(shù)值模擬研究[J]. 李松蔚,張虹,姜勝耀,俞冀陽. 核動力工程. 2014(01)
[3]基于矩形窄縫通道實驗數(shù)據(jù)的DNB機理模型評價[J]. 周磊,閆曉,黃善仿,黃彥平,肖澤軍. 原子能科學(xué)技術(shù). 2011(11)
[4]高壓流體過冷流動沸騰的數(shù)值模擬[J]. 孫霖,姜勇,周愛民,陳劍. 化學(xué)工程. 2011(10)
[5]三維豎直圓管內(nèi)流動沸騰的數(shù)值模擬[J]. 李靜. 廣東化工. 2011(03)
[6]高過冷度下直管內(nèi)氣液兩相傳熱特性[J]. 竇從從,毛羽,王娟,王江云. 化工學(xué)報. 2010(09)
[7]高壓高過冷度下過冷流動沸騰數(shù)值模擬[J]. 竇從從,毛羽,王娟,王江云. 化工學(xué)報. 2010(03)
[8]加熱上升管內(nèi)過冷流動沸騰數(shù)值模擬[J]. 王小軍,陳炳德,黃彥平,孫奇. 化工學(xué)報. 2007(06)
[9]圓管內(nèi)偏離泡核沸騰機理模型的比較分析[J]. 單建強,絡(luò)純珊,朱繼洲. 原子能科學(xué)技術(shù). 2003(01)
本文編號:3552931
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
管內(nèi)流動沸騰傳熱示意圖
STAR-CCM+求解思路Fig.3-1SolutionmethodofSTAR-CCM+
試驗段整體示意圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]豎直加熱圓管內(nèi)過冷沸騰及CHF數(shù)值模擬[J]. 李權(quán),焦擁軍,于俊崇. 核動力工程. 2015(01)
[2]豎直環(huán)管內(nèi)低壓水過冷沸騰數(shù)值模擬研究[J]. 李松蔚,張虹,姜勝耀,俞冀陽. 核動力工程. 2014(01)
[3]基于矩形窄縫通道實驗數(shù)據(jù)的DNB機理模型評價[J]. 周磊,閆曉,黃善仿,黃彥平,肖澤軍. 原子能科學(xué)技術(shù). 2011(11)
[4]高壓流體過冷流動沸騰的數(shù)值模擬[J]. 孫霖,姜勇,周愛民,陳劍. 化學(xué)工程. 2011(10)
[5]三維豎直圓管內(nèi)流動沸騰的數(shù)值模擬[J]. 李靜. 廣東化工. 2011(03)
[6]高過冷度下直管內(nèi)氣液兩相傳熱特性[J]. 竇從從,毛羽,王娟,王江云. 化工學(xué)報. 2010(09)
[7]高壓高過冷度下過冷流動沸騰數(shù)值模擬[J]. 竇從從,毛羽,王娟,王江云. 化工學(xué)報. 2010(03)
[8]加熱上升管內(nèi)過冷流動沸騰數(shù)值模擬[J]. 王小軍,陳炳德,黃彥平,孫奇. 化工學(xué)報. 2007(06)
[9]圓管內(nèi)偏離泡核沸騰機理模型的比較分析[J]. 單建強,絡(luò)純珊,朱繼洲. 原子能科學(xué)技術(shù). 2003(01)
本文編號:3552931
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