文档介绍：第卷增刊工程热物理学报,
年月,
两种气液两相流模型的应用和比较
杨立新巴黎明李星
北京交通大学机电学院, 北京
摘要本文应用模型和均一直径模型对某溶液堆台架模型堆芯内气液流动传热进行了数值模拟在
模型中堆芯内离散相气泡被分为组不同直径的气泡, 用于分析堆芯内气泡的流动变化和大小分布, 采用
和模型描述不同直径气泡组间的破裂和聚合在均一直径模型中, 堆芯内的气体被
考虑为同一直径的组分, 并且不考虑其破裂与聚合现象计算得到采用两个模型的模拟结果并且对其进行了对比研究结
果显示应用模型的计算结果与台架实验结果吻合更好
关妞词均一直径两相流溶液堆
中圈分类号文献标识码文章编号刁
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前言反应燃料溶液使用水代替, 气体使用氮气代
。
医用同位素生产溶液堆是一种利用燃料溶液核替
反应制造医疗使用的放射性同位素的反应堆。反应
堆内会产生大量的热量和气泡, 形成气液两相流动
传热, 气泡产生速率和功率分布相互影响, 热量由冷
却盘管带出堆芯为清楚地了解气泡迁徙引起的流
动传热变化, 及盘管换热器的换热效率, 文献’对
该现象进行了无核反应的工水力台架型实验
热模电加热元件
该实验模型对整个反应堆模型进行了如下简化, 如
图所示。
根据溶液堆内功率分布的计算, 使用电加热
及相应的管路分布模拟功率分布
换热盘管
在水力模型的底部使用气孔板集中进气模
图侧视图
拟气泡的产生和流动
收稿日期修订日期一。卜
作者简介杨立新, 男, 上海人, 博士, 讲师, 主要从事工程热物理和数值分析方面的研究
工程热物理学报卷
使用比例台架模拟溶液堆原型接触时间爪, 相关本文采用和提
实验结果验证了这种盘管换热器在有气体和无出的聚合模型
气体通入时的总体换热特性, 并测量得到堆芯内局
, 溶液堆实验台架模型的数值模拟
部温度分布本文应用数值模拟手段分别采用均一
离散相和应用群体平衡理论建立起来的模计算区域和网格
型两种模型进行模拟计算, 对结果进行了对比分析本文计算区域取整堆的, 并对几何模型进
并与实验结果进行了比较行了一些简化使用体热源等效中央盘管加热量
采用非结构化网格, 局部加密并在各管壁和各壁面
数值模型,
添加层附面层如图所示
模型
线加密体网格电加热管冷却管附面层
模型全称为,
适合处理离散相具有较大尺度变化的多项流问题。
模型将非连续相按尺度分为组, 并假设
所有非连续相具有一致的速度, 所以简化了动量方
程数量, 可以只求解一个对所有非连续相分组都适
用的动量方程, 同时保留各分组的连续性方程来描
述非连续相的尺度分布
各组连续方程对于非连续相的第乞个分
组, 连续方程为
、
二〔‘邓‘又
口乙图计算域结构图
这里, 民是由于破裂、聚合等造成的第乞组质边界条件
量变化率显然, 所有组之间的质量传递为零, 而取半径处为内外加热管影响范围
,
且所有组之间的体积分数之和等于离散相的体积分的分界由文献’中提供的功率分布计算得到各区
, ,
数域