基于CFD模拟的圆管内偏离泡核沸腾型CHF预测研究

发布时间：2021-12-27 23:17

　　泡核沸腾能够为压水堆堆芯提供期望的高传热系数,但是当壁面热流密度超过某一临界值,气泡会聚集在加热壁面,气泡层会导致传热的恶化,即发生偏离泡核沸腾（DNB）。此时壁面换热能力下降引起壁面温度飞升,甚至可能导致燃料棒熔毁。预测这种DNB型的临界热流密度（CHF）是压水堆热工水力分析的重要内容。传统的CHF预测大都依靠经验关系式或者基于大量试验数据得到的CHF查询表。随着两相计算流体力学（CFD）方法的发展,利用数值模拟预测DNB型CHF成为了另一种可行的方法。本文使用商用CFD程序STAR-CCM+研究基于两相CFD方法预测DNB的方法。基于CFD方法预测CHF需要准确预测空泡份额在截面上（尤其是壁面附近）的分布。为了研究模型的可靠性,本文首先利用包含详细出口空泡份额数据的DEBORA试验对两相CFD方法在模拟垂直上升流均匀加热圆管内沸腾传热的预测精度进行研究。经过详细的敏感性分析,找出了对空泡份额、气体速度、液体温度和气泡直径四个物理量的径向分布以及轴向壁面温度分布有显著影响的模型参数。基于一组实验数据,通过调整关键模型参数重新标定了相间作用模型。与此同时,还研究了Kurul-Podow... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

管内流动沸腾传热示意图

STAR-CCM+求解思路Fig.3-1SolutionmethodofSTAR-CCM+

试验段整体示意图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3552931