非能动安全壳降膜流动与蒸发过程数值模拟

发布时间：2020-03-02 06:10

【摘要】：核电安全日益受到关注,非能动系统具有很高的安全性。本文基于PCCS(Passive Containment Cooling System-PCCS)实际结构,在FLUENT平台,选用VOF多相流湍流模型及蒸发模块对降膜流动与蒸发冷却过程进行数值模拟。数值结果表明:1)伴随水膜向下发展,蒸汽逐渐产生,热量随逆流空气移出安全壳;2)随着液膜蒸发冷却过程的推进,温度逐渐降低,后期冷却主要依靠对流换热,蒸发冷却能力逐渐削弱;3)液膜入口流量对水膜厚度影响较大,水膜随流量增大而增厚。
【图文】：

度均逡逑液膜厚度以及蒸发冷却等传热传质特征，为核电站逦为３００邋Ｋ，水膜出口与空气出口为出流边界，，这时逡逑的设计、维护和安全运行提供一定的理论依据。逦内壁面改为固定热流密度边界条件，热流密度值为逡逑１数学模型逦姦Ｗ／＜设置蒸汽为主相。逡逑，，２物理模型及求解方法逡逑１．１控制方程逡逑由于安全壳尺寸较大，三维模型对计算成本要逦２．１几何模型及网格无关性验证＞逡逑求较高，因此本文ＰＣＣＳ冷却通道计算模型采用二逦为检验网格无关性，如图２所示为不同网格数量逡逑维模型，物理模型如图１所示，本文模型尺寸与实逦计算得到的竖直通道内水膜厚度轮廓曲线，从图中逡逑际安全壳尺寸比例为１：１，流体区总高Ｇ５邋ｍ，竖直流邋可以看出，９０００和３８０００网格数量时竖直流道内的逡逑道高５０邋ｍ，内层安全壳半径为１５邋ｍ，安全壳竖直通逦水膜厚度轮廓非常接近，因此可认为网格量为９000逡逑道宽２０邋ｍ，上部封头穹顶长短轴之比为１．５：１。逦的数值结果已经达到了网格无关，本文选择网格数逡逑量为９０００的模型进行模拟。逡逑Ｉ逦１５邋ｍ逦５邋ｍ逡逑Ｌ逦逦？逦１５．７ｉ逦－＾＝＝＾＝＝—逡逑气相出口逦逦ｇｒｉｄ邋６０００逡逑水人口逦ｔ逦１５６邋－逦－邋ｇｒｉｄ９０００逡逑—；；逦Ｉ逦Ｉ－ａ－邋ｇｒｉｄ邋３８０００逡逑——■逡逑外屋逡逑安全壳安全壳逦１５＇°５０逦４０逦３０逦２０逦１０逦０逡逑Ｓ邋２邋ｇ灥舶嫌厚度曲线逡逑Ｆｉｇ．邋２邋Ｗａｔｅｒ邋ｆｉｌｍ邋ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ邋ａｌｏｎｇ邋ｔｈｅ邋ｖｅｒｔｉｃａｌ邋ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ逡逑ｙ逦２．２求解器参数设置逡逑｛＿＿逦力了提高解的收

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本文编号：2584270