文档介绍：第卷第期核动力工程】...
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文章编号:—
多孑介质通道内单相流阻力特性数值研究
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,
摘要:采用..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,。对流动阻力影响很大;高雷诺数下需考虑对。的影响;随着无量纲直径的增
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
中图分类号: 文献标识码:
引言很好。但是,对于关系式中二次项系数即
多孑介质的单相流阻力特性研究是从沙土内损失系数。的计算方法,目前仍存在争议。
液体渗流开始的。随着对多孔介质研究的深人, 本文采用程序对多孑介质通道
提出了著名的关系式,认为高流速内单相流体的流动阻力进行了数值模拟,分析了
下单相流压降由粘性力和惯性力共同作用所致, 损失系数对流动阻力的影响,并根据实验【】
因此可表述为速度的一次项和二次项之和,并通数据对多种计算。。。的方法进行了评估,分析了
过实验对系数进行了拟合【;、均对对的影响。
多孔介质中的高速单相流压降进行了实验研究,
结果均表明,在多孔介质中高速流动的流体压降物理问题描述及数值方法
与流速满足二次函数的关系,符合的结目前,国内外对多孔介质中流动问题的数值
论【’;文献【】应用多孔介质模型和关系研究方法大体分为类:分子水平、微观水平和
式,,研究宏观水平。其中,宏观水平的数值研究是建立在
食品冷却和储存中空气流动和传热问题,数值计概念基础上的;是研究域内的小区域,
算所得到的温度场与实验测量结果非常接近; 其体积远小于整个流体区域,而远大于单个孔隙。
认为关系式的一次项和二次项系中的多孔介质模型使用的思路为:在
数应分别为和.,和的研究支上对流体参数和固体参数进行体积平均,获得假
持了的结论【;文献【】在研究多孔想介质在上的平均参数,进而在上进
介质瞬态对流传热问题时认为,关系式中行方程离散和数值求解。
一次项系数取.;文应用修本文采用中的多孔介质模型进行数
正的关系式对单相空气在多孑介质中的流值模拟,
动换热问题进行研究,按照表征体元简称几何体。几何体尺寸和流动阻力实验的实验段结
体平均的方法把多孔介质等价成连续介构保持一致,其中,实验段的多孔介质是由等径
质,并考虑到边壁附近孔隙率的变化,建立了控小球自由堆积而成。如图所示,
制方程,采用算法计算了不同空气流直圆管内充满各向同性的、孔隙均匀的、饱和有
速下流场内温度随时间的变化,与实验值符合得序的多孔介质,圆管壁面为不可渗透固体壁面且
收稿日期:..;修回日期:..
基金项目:四川省青年科技基金资助项目
核动力工程....
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文献【根据实验拟合得到:
。。一。· 一。·

一一. —
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以上种方法相应的边界条件为:
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图物理模型划分网格时,采用型网格对壁面处进行加
. 密处理,并在相同求解条件下比较网格疏密