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流体欠热度对容器排放特性的影响

核动力工程 2002年第2期23卷 1-4,33页

作者：陈炳德郑海峰钟燕敏中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环国防科技重点实验室成都610041

用可视实验装置研究了流体欠热度对容器排放特性的影响。研究发现:蒸汽与排放容器中的冷流体作用形成的蒸汽冷凝特性极大地影响了容器中流体的排放过程。欠热度愈大,蒸汽冷凝换热过程愈强,蒸汽汽柱入水深度愈深,因此蒸汽可能在压力平衡... 详细信息

用可视实验装置研究了流体欠热度对容器排放特性的影响。研究发现:蒸汽与排放容器中的冷流体作用形成的蒸汽冷凝特性极大地影响了容器中流体的排放过程。欠热度愈大,蒸汽冷凝换热过程愈强,蒸汽汽柱入水深度愈深,因此蒸汽可能在压力平衡管中达到临界流速,从而产生蒸汽供应限制,形成小排放流量阶段;系统(汽源)压力对后期排放流量和蒸汽汽柱入水深度也有一定影响。

关键词：流体欠热度排放性能蒸汽冷疑先进压水准排放容器堆芯补水箱余热排放系统

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棒束定位格架内单相流体三维流场研究

原子能科学技术 2005年第4期39卷 326-329页

作者：熊万玉陈炳德肖泽军中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环国防科技重点实验室四川成都610041

利用计算流体动力学(CFD)方法对带定位格架棒束内单相流体三维流场进行研究,以了解定位格架对流体流动的影响。用激光多普勒测速系统测量的实验数据对预测结果进行了校验,两者吻合较好。

关键词：定位格架三维流场计算流体动力学

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多孔介质通道内单相流阻力特性数值研究

核动力工程 2009年第3期30卷 91-94页

作者：张震刘学强闫晓肖泽军中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环国家级重点实验室成都610041

采用Brinkman-Darcy-Forchheimer模型对各向同性、饱和均匀多孔介质通道内单相流体的绝热流动阻力进行了数值模拟。结果表明:在多孔介质中,对于单相流体压降,现有模型可以较好地进行预测。其中损失系数Kloss对流动阻力影响很大;高雷诺数... 详细信息

采用Brinkman-Darcy-Forchheimer模型对各向同性、饱和均匀多孔介质通道内单相流体的绝热流动阻力进行了数值模拟。结果表明:在多孔介质中,对于单相流体压降,现有模型可以较好地进行预测。其中损失系数Kloss对流动阻力影响很大;高雷诺数(Re)下需考虑Re对Kloss的影响;随着无量纲直径D的增大,流动阻力减小。

关键词：多孔介质单相流流动阻力数值模拟

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5×5定位格架棒束通道内三维流场研究

核动力工程 2008年第5期29卷 48-51页

作者：田瑞峰毛晓辉王小军哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨 150001 中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环国防科技重点实验室成都 610041

采用混合网格技术、SSTk-ω湍流模型、改进的速度-压力耦合算法SIMPLEC求解雷诺时均的连续性方程、动量方程,得到格架内各截面的速度场和压力场。计算结果表明:在定位格架的影响下,通道内产生了强烈的横向流动;横向速度呈抛物线分布,轴... 详细信息

采用混合网格技术、SSTk-ω湍流模型、改进的速度-压力耦合算法SIMPLEC求解雷诺时均的连续性方程、动量方程,得到格架内各截面的速度场和压力场。计算结果表明:在定位格架的影响下,通道内产生了强烈的横向流动;横向速度呈抛物线分布,轴向速度分布在通道内趋于均匀;阻力系数随进口雷诺数的增大而减小。将速度分布和阻力系数分布的预测值与试验值进行了对比,两者吻合较好。

关键词：定位格架棒束通道三维流场湍流模型数值方法

定位格架典型部件对5×5棒束通道内流场影响的数值研究

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原子能科学技术 2009年第1期43卷 41-45页

作者：田瑞峰毛晓辉王小军哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环国防科技重点实验室四川成都610041

采用数值方法对5×5定位格架棒束通道内三维流场进行了研究,以了解定位格架各典型部件对流场的不同影响。采用混合网格技术、SSTk-ω湍流模型,改进的速度-压力耦合算法SIMPLEC及并行算法技术求解雷诺时均的连续性方程、动量方程,得到通... 详细信息

采用数值方法对5×5定位格架棒束通道内三维流场进行了研究,以了解定位格架各典型部件对流场的不同影响。采用混合网格技术、SSTk-ω湍流模型,改进的速度-压力耦合算法SIMPLEC及并行算法技术求解雷诺时均的连续性方程、动量方程,得到通道内各截面的速度场和压力场,并分析了格架各典型部件对流场的影响。结果表明:搅混叶片是产生横向速度的主要原因;弹簧和刚突对轴向速度和阻力系数有较大影响,其中,弹簧的影响更大;搅混叶片对轴向速度有掺合平均的作用。

关键词：定位格架三维流场湍流模型数值模拟并行算法

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微气泡形成过程及温度影响

工程热物理学报 2008年第9期29卷 1511-1514页

作者：李赟白博峰阎晓肖泽军西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 中国核动力研究设计院空泡物理与自然循环国防科技重点实验室四川成都610041

运用平衡态分子动力学理论对含有液氩分子微正则系统的微气泡的形成过程进行模拟。采用五阶预估-校正有限差分法对每个分子的牛顿运动方程进行求解,该方法能够较好地满足能量守恒特性。通过统计各时刻系统的动能,势能以及总能量,得到了... 详细信息

运用平衡态分子动力学理论对含有液氩分子微正则系统的微气泡的形成过程进行模拟。采用五阶预估-校正有限差分法对每个分子的牛顿运动方程进行求解,该方法能够较好地满足能量守恒特性。通过统计各时刻系统的动能,势能以及总能量,得到了气泡生长过程中各相分子的分布形貌,并且分析了温度对气泡生长过程的影响及相界面不稳定的原因。模拟得到:气泡形成过程可分成四部分:团聚段、成核段、等温成长段以及等压成长段,以此粗略估计气泡的成核时间大约为0.2×10^(-11)s。温度对于沸腾的团聚和成核时间没有影响。当过热度大于22 K时,随着过热度增大,两相区域数密度波动特别大。相界面不稳定是气泡的破碎引起的。

关键词：分子动力学气泡当地密度

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多孔结构内流动沸腾流型分类及转变研究

工程热物理学报 2009年第6期30卷 967-970页

作者：张晓杰苏望白博峰阎晓西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 中国核动力研究设计院空泡物理与自然循环国防科技重点实验室四川成都610041

以球形燃料核反应堆为工程应用背景,分别对直径4 mm、6 mm、8 mm颗粒堆积的多孔结构进行了流动沸腾可视化试验,在实验参数范围内得到了泡状流、泡状-弹状流、弹状流、弹状-环状流四种流型。获得了热流密度、流速、颗粒直径等对流型的影... 详细信息

以球形燃料核反应堆为工程应用背景,分别对直径4 mm、6 mm、8 mm颗粒堆积的多孔结构进行了流动沸腾可视化试验,在实验参数范围内得到了泡状流、泡状-弹状流、弹状流、弹状-环状流四种流型。获得了热流密度、流速、颗粒直径等对流型的影响规律。增加热流密度,汽泡数量增加,体积变大,变形、合并、分裂频繁;流速越高、颗粒越小,汽泡体积越小、数量越少。流速越高、球径越小发生相同流型所需要的热流密度越大。对Tung/Dhir模型进行修正得到了多孔结构内流动沸腾两相流流型图及各流型间的转变含气率。

关键词：多孔结构沸腾流型流型转变

骨架发热多孔介质竖直通道内强制对流换热数值研究

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核动力工程 2009年第2期30卷 16-20,50页

作者：杨剑曾敏闫晓王秋旺西安交通大学动力工程多相流国家级重点实验室西安710049 中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环国家级重点实验室成都610041

采用局部非热平衡模型,在层流范围内对骨架发热多孔介质竖直通道内的非达西强制对流换热进行了数值研究。采用Forchheimer-Brinkman拓展Darcy模型描述多孔介质内的流动,详细研究了表观雷诺数Re(0.5≤Re≤50),有效导热系数比Γ(0.001≤Γ... 详细信息

采用局部非热平衡模型,在层流范围内对骨架发热多孔介质竖直通道内的非达西强制对流换热进行了数值研究。采用Forchheimer-Brinkman拓展Darcy模型描述多孔介质内的流动,详细研究了表观雷诺数Re(0.5≤Re≤50),有效导热系数比Γ(0.001≤Γ≤1.0)和Da(10-3≤Da≤10-5)变化对多孔介质流道内流动换热的影响。计算结果表明:Re、Γ和Da变化对流道内流动换热影响显著;当Re、Γ较小而Da较大时,多孔介质流道内局部非热平衡效应明显,必须采用局部非热平衡模型才能对流道内的对流换热特性进行合理准确的预测。

关键词：多孔介质骨架发热强制对流局部非热平衡数值模拟

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蒸汽-冷流体接触冷凝流动的数值模拟

工程热物理学报 2005年第6期26卷 963-966页

作者：李会雄邓晟李良星陈听宽王飞西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环国家级重点实验室成都610041

介绍了关于蒸汽-冷流体直接接触冷凝流动与传热的数值计算模型与部分研究结果。用Level Set方法确定蒸汽-冷流体接触界面的位置和形状,建立了对蒸汽和冷流体普遍适用的动量、能量和质量守恒方程,在能量和质量寺恒方程中增加了部分项用... 详细信息

介绍了关于蒸汽-冷流体直接接触冷凝流动与传热的数值计算模型与部分研究结果。用Level Set方法确定蒸汽-冷流体接触界面的位置和形状,建立了对蒸汽和冷流体普遍适用的动量、能量和质量守恒方程,在能量和质量寺恒方程中增加了部分项用于计算蒸汽冷凝所产生的影响。用有限差分法在交错网格上离散控制方程,用Runge-Kutta法-五阶WENO组合格式求解Level Set输运方程,用压力修正的迭代Projection方法求解动量方程,而用SIMPLE方法求解温度控制方程。对算例的计算结果表明,本文所建立的数值计算模型能反映物理现象的宏观特性。根据计算结果,分析了本文模型的优缺点,并指出了今后改进的方向。

关键词：冷凝传热两相流 Level Set方法数值模拟相界面