基于OpenFOAM的铅基快堆流体通道内两相流研究

发布时间：2021-05-20 12:51

　　为研究铅基快堆中铅/铅铋的特殊热物性导致的在两相流情况下的热工水力特性,模拟流体通道中空泡存在对堆芯的输热能力以及安全性的影响,本文采用开源的CFD计算软件OpenFOAM,应用基于VOF方法的数值模拟,构建了铅基快堆中常见的三角形通道模型,通过与子通道程序的验证和单相条件下实验的校核,检验了所用代码的准确性,并对堆内冷却剂通道的两相流进行了模拟。模拟结果表明:随着两相流流速的增大,冷却剂出口温度降低。气液两相流在内通道流动过程中,气相基本在通道内部流动。随着轴向高度的升高,气泡会在内通道的中心区域聚合;燃料组件的角通道是气泡含量多的区域,会造成局部传热恶化,导致组件烧毁。 

【文章来源】：原子能科学技术. 2020,54(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
1 物理模型建构
    1.1 两相流模型
    1.2 通道参数设置与网格划分
    1.3 组件的网格和边界条件
    1.4 铅铋合金物性参数及湍流模型
2 实例验证
    2.1 内通道验证
    2.2 组件单相流验证
3 不同条件下OpenFOAM的流动传热模拟
    3.1 进口流速的影响
    3.2 入口含气率的影响
    3.3 空泡的轴向分布
    3.4 网格含气率和速度与轴向高度的关系
4 不同入口含气率下燃料组件内的流动模拟
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]过冷沸腾自然对流两相CFD模拟及应用[J]. 李松蔚,Riccardo PURAGLIESI,杨帆,余红星,沈才芬.  原子能科学技术. 2020(01)
[2]铅基快堆关键热工水力问题研究综述[J]. 魏诗颖,王成龙,田文喜,秋穗正,苏光辉.  原子能科学技术. 2019(02)
[3]中国铅基研究实验堆绕丝燃料组件热工水力分析[J]. 葛增芳,周涛,柏云清,宋勇.  原子能科学技术. 2015(S1)
[4]铅铋冷却快堆子通道热工水力初步数值分析[J]. 王俊,田文喜,田永红,苏光辉,秋穗正.  原子能科学技术. 2013(01)
[5]ADS散裂靶件内部自由界面形态的数值模型分析[J]. 柴翔,苏冠宇,程旭.  原子能科学技术. 2012(04)

硕士论文
[1]含绕丝燃料组件内铅铋冷却剂流动特性的数值分析[D]. 周振慰.中国科学技术大学 2014



本文编号：3197785