反應(yīng)堆燃料組件表面的臨界熱流密度現(xiàn)象關(guān)系到堆芯運行過程中安全性與經(jīng)濟性。隨著計算機技術(shù)和計算流體力學(xué)的大力發(fā)展及反應(yīng)堆精細(xì)化分析的需求,CFD技術(shù)以其更為精細(xì)化的網(wǎng)格尺寸、更加穩(wěn)健、高效的數(shù)值方法,在成功解決單相流動問題的基礎(chǔ)上,開始開發(fā)對兩相流動的數(shù)值模擬的功能。目前,商業(yè)兩相CFD軟件FLUENT基于歐拉-歐拉兩流體求解器,并與多相流模型中的壁面沸騰模型一起,已經(jīng)具有一定的兩相流數(shù)值分析的能力,能較為準(zhǔn)確分析壓水堆或沸水堆燃料組件表面的熱量傳遞及臨界熱流密度現(xiàn)象。由于兩相CFD程序目前尚未成熟,并考慮到反應(yīng)堆燃料組件內(nèi)的兩相流動實驗數(shù)據(jù)較少,本文基于Bennett等在均勻加熱熱流密度下,豎直圓管內(nèi)的氣-水兩相流動及傳熱的實驗研究進(jìn)行了數(shù)值模擬,并進(jìn)行沸騰現(xiàn)象相關(guān)分析。本文首先利用商用兩相CFD_FLUENT對豎直加熱管道內(nèi)的兩相流動進(jìn)行模擬,采用速度入口、壓力出口及對稱邊界條件進(jìn)行計算。通過與實驗獲得的壁面溫度進(jìn)行比較,確定歐拉兩流體模型中較為重要的因素:網(wǎng)格及湍流模型。隨后,對壁面沸騰模型和兩相流流型進(jìn)行了較為詳細(xì)討論,通過與實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,選擇合理的壁面沸... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 兩相CFD研究現(xiàn)狀
        1.2.2 CHF點研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容和方案
第2章 豎直加熱圓管內(nèi)流動沸騰數(shù)值分析
    2.1 幾何模型的建立及數(shù)值求解相關(guān)設(shè)置
    2.2 兩流體控制方程及兩相湍流模型
        2.2.1 歐拉兩流體控制方程
        2.2.2 相間交換模型
        2.2.3 兩相湍流模型
        2.2.4 網(wǎng)格無關(guān)解與湍流模型計算結(jié)果對比
    2.3 壁面沸騰模型及兩相流流型轉(zhuǎn)變
        2.3.1 壁面沸騰模型
        2.3.2 兩相流流型轉(zhuǎn)變
        2.3.3 壁面沸騰模型對比分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 相間動量交換模型敏感性分析與驗證
    3.1 實驗裝置及數(shù)據(jù)
    3.2 相間作用力驗證
    3.3 曳力模型及驗證
    3.4 非曳力模型及驗證
        3.4.1 升力模型及驗證
        3.4.2 壁面潤滑力模型及驗證
        3.4.3 湍流耗散力模型及驗證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 豎直加熱管道內(nèi)干涸型臨界熱流密度分析
    4.1 兩相流動沸騰現(xiàn)象
    4.2 沸騰流動曲線及CHF點的確定
    4.3 臨界熱流密度預(yù)測
    4.4 臨界影響參數(shù)研究
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
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]氣泡在水中上升運動的數(shù)值模擬[J]. 朱仁慶,李晏丞,倪永燕,侯玲.  江蘇科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(05)

博士論文
[1]基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的氣液兩相流型識別與演化規(guī)律研究[D]. 李洪偉.華北電力大學(xué) 2012

碩士論文
[1]矩形窄通道內(nèi)流動沸騰特性及CHF點的實驗與數(shù)值模擬[D]. 陳沖.江蘇大學(xué) 2016
[2]干涸型臨界現(xiàn)象預(yù)測模型研究[D]. 張振興.中國原子能科學(xué)研究院 2007



本文編號：3201718