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谈传热四棒束超临界水流动传热数值书写

收藏本文 2024-03-12 点赞:4745 浏览:12576 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:棒束内超临界水流动传热行为是超临界水堆堆芯热工水力探讨的重要内容,但由于实验技术和成本的限制,针对棒束内超临界流体流动传热的实验探讨十分有限,目前针对棒束超临界水流动传热的探讨以数值浅析为主。本论文针对上海交通大学超临界流体实验室开展的四棒束内超临界水流动传热实验,通过计算流体力学软件CFX进行数值模拟,探讨了不同湍流模型对计算结果的影响。在此基础上,进一步探讨了定位格架、流动方向以及节径比对棒束通道内流体流动传热的影响。计算结果表明,超临界组件通道中的湍流流动具有强烈的各向异性特点,所以雷诺应力SSG模型较涡粘性SST模型对棒束内超临界流体流动传热的模拟更为准确。定位格架的有着会显著提升格架下游流体交混,显著提升下游加热棒的传热特性以而出现格架下游壁温陡降,使得加热棒周向壁面温度分布更加均匀,同时使得加热棒周向最高温度位置也发生转变。棒束内超临界流体下降流动时较上升流的子通道质量流率分布更加均匀。在相同主流温度下,P/D比为1.18的棒束包壳外壁面温度较低,周向温度分布更加不均匀,子通道流体温度有所提升,说明紧密布置燃料组件可以增强棒束内流体与加热棒壁面间的换热情况。关键词:超临界水论文四棒束论文流动传热论文数值模拟论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-13

    第一章 绪论13-22

    1.1 探讨背景13-15

    1.2 探讨近况15-20

    1.2.1 实验探讨15-17

    1.2.2 数值模拟探讨17-20

    1.3 探讨作用及本论文内容20-22

    第二章 试验系统和试验策略22-28

    2.1 实验回路及流程22-23

    2.2 实验本体介绍23-24

    2.3 实验工况和结果24-28

    第三章 数值计算模型28-38

    3.1 数值传热介绍28-30

    3.1.1 制约方程28

    3.1.2 数值策略介绍28-30

    3.2 湍流模型30-33

    3.2.1 模拟策略介绍30-31

    3.2.2 湍流模型分类31-33

    3.3 网格划分33-34

    3.4 边界条件设置34-35

    3.5 网格无关性检验35-37

    3.6 本章小结37-38

    第四章 湍流模型浅析38-49

    4.1 湍流模型对温度场的影响38-43

    4.1.1 包壳壁面温度分布38-39

    4.1.2 流体温度分布39-40

    4.1.3 子通道换热特性40-43

    4.2 湍流模型对流场的影响43-48

    4.2.1 子通道流体流率轴向分布43-44

    4.2.2 截面二次流速度矢量分布44-45

    4.2.3 特点线主流相对速度分布45-46

    4.2.4 子通道平均湍动能轴向分布46-48

    4.3 本章小结48-49

    第五章 定位格架影响49-70

    5.1 定位格架对压降的影响49-53

    5.2 定位格架对温度的影响53-61

    5.2.1 包壳壁面温度分布53-56

    5.2.2 流体温度分布56

    5.2.3 包壳外壁面热流密度分布56-58

    5.2.4 子通道换热特性58-61

    5.3 定位格架对流场的影响61-69

    5.3.1 子通道质量流率分布61-62

    5.3.2 截面二次流速度矢量分布62-63

    5.3.3 子通道平均湍动能轴向分布63-65

    5.3.4 棒束间隙交混作用65-69

    5.4 本章小结69-70

    第六章 流动方向影响70-88

    6.1 流动方向对压降的影响70-72

    6.2 流动方向对温度场的影响72-80

    6.2.1 包壳壁面温度分布72-75

    6.2.2 流体温度分布75

    6.2.3 包壳外壁面热流密度分布75-76

    6.2.4 子通道换热特性76-80

    6.3 流动方向对流场的影响80-87

    6.3.1 子通道流体质量流率轴向分布80-82

    6.3.2 截面二次流速度矢量分布82-83

    6.3.3 特点线主流速度分布83-84

    6.3.4 子通道平均湍动能轴向分布84-85

    6.3.5 棒束间隙交混作用85-87

    6.4 本章小结87-88

    第七章 棒节径比影响88-109

    7.1 棒节径比对压降的影响90-92

    7.2 棒节径比对温度场的影响92-102

    7.2.1 包壳壁面温度分布92-96

    7.2.2 流体温度分布96-97

    7.2.3 包壳外壁面热流密度分布97-98

    7.2.4子通道换热特性98-102

    7.3 棒节径比对流场的影响102-108

    7.3.1 子通道流体质量流率轴向分布102-103

    7.3.2 截面二次流速度矢量分布103-104

    7.3.3 子通道平均湍动能轴向分布104-105

    7.3.4 棒束间隙交混作用105-108

    7.4 本章小结108-109

    第八章 全文总结及展望109-111

    8.1 论文工作总结109

    8.2 论新点说明109-110

    8.3 进一步探讨展望110-111

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