基于雷诺时均模型的高温空气流动传热数值研究

发布时间：2021-10-13 15:02

　　核涡轮发动机反应堆其堆芯通常采用高温空气作为冷却剂,高温空气的流动传热特性直接关系到涡轮发动机的运行性能。本文基于开源CFD软件OpenFOAM,对直径为4.24 mm、长度为760mm的圆形通道内均匀加热和非均匀加热情况下高温空气的流动传热进行了研究。首先评估了均匀加热情况下k-ωSST湍流模型的适用性;之后分析了均匀加热情况下进口雷诺数等对其流动传热的影响。最后将非均匀加热情况下模拟结果与经验关系式进行对比。结果表明,k-ωSST湍流模型适用于均匀加热下高温空气流动传热模拟;均匀加热情况下,进口雷诺数对努塞尔数影响比较大;非均匀加热情况下,k-ωSST湍流模型模拟结果与Taylor关系式计算结果偏差较大,需要进一步研究和完善。 

【文章来源】：核科学与工程. 2020,40(06)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

几何模型

不同网格数目下，工况2计算结果如图2至图4所示。由图可知，三种网格数量计算的温度和速度分布相差很小，相对误差在1%范围内，因此选用网格3的网格数目作为最终计算的网格标准。图3 加热段出口速度分布图

加热段出口速度分布图

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFD方法的铅铋冷却燃料棒束的热工水力特性分析[J]. 孙畅,焦守华,柴翔,杨云.  原子能科学技术. 2020(08)
[2]基于Fluent的板式换热器气体流动数值模拟[J]. 卢芳,常春梅,唐海,姚立影.  化工装备技术. 2016(04)
[3]核热火箭应用前景与展望[J]. 张承志,王国庆,代坤,汪小卫.  国际太空. 2015(09)



本文编号：3434906