搖擺條件下窄矩形通道內(nèi)過冷沸騰自然循環(huán)特性與汽泡特性數(shù)值模擬.pdf

1、搖擺力場作用下的流動沸騰與靜止條件下的情況有著不同現(xiàn)象，為了深入了解搖擺運動對整個系統(tǒng)的自然循環(huán)特性的影響，本文對以水為工質(zhì)，采用結(jié)構化六面體網(wǎng)格，以Mixture模型為基礎，采用自定義函數(shù)(UDF)接口加入相變模型和搖擺條件對自然循環(huán)系統(tǒng)進行了三維數(shù)值模擬；使用VOF(Volume of Fluid)模型和自然循環(huán)模擬所得到的結(jié)果，對窄矩形通道在自然循環(huán)和強迫過冷流動沸騰進行了模擬。
　　在全回路的自然循環(huán)模擬中，得到了不同搖擺

2、工況下質(zhì)量流速變化，通過UDF對系統(tǒng)自然循環(huán)結(jié)果進行處理，得到了系統(tǒng)自然循環(huán)流動的驅(qū)動力和加熱段壓降；分析了不同搖擺周期和振幅對自然循環(huán)系統(tǒng)質(zhì)量流速、總驅(qū)動力、窄矩形加熱段壓降和Nu數(shù)影響。結(jié)果表明，搖擺的引入會使上述結(jié)果發(fā)生周期性變化，這個變化周期等于搖擺周期，搖擺周期較小和振幅較大的情況下，質(zhì)量流速、驅(qū)動力和窄矩形加熱段壓降變化幅度變大。
　　搖擺條件下窄通道在強迫流動的模擬結(jié)果使用Tecplot對計算數(shù)據(jù)進行后處理，得到了汽

3、泡滑移速度，結(jié)合模擬計算所得到的汽泡分布圖像，通過Matlab的圖像處理功能，獲得了選定區(qū)域內(nèi)汽泡的平均直徑。分析不同最大搖擺角度和周期對窄矩形通道內(nèi)強迫流動下汽泡特性的影響，汽泡滑移速度和直徑大小呈現(xiàn)為周期性變化，變化的周期與搖擺周期相同。因為搖擺產(chǎn)生的切向慣性力，向心慣性力和科氏力這些附加慣性力與重力相比較小，因此重力在流動和垂直流動方向上分量的變化是影響汽泡滑移變化的主要原因。通過汽泡受力的定性分析，得出汽泡大小和汽泡滑移速度有著