搖擺條件下窄矩形通道內(nèi)過(guò)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(chǎng)作用下的流動(dòng)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(yùn)動(dòng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的自然循環(huán)特性的影響，本文對(duì)以水為工質(zhì)，采用結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格，以Mixture模型為基礎(chǔ)，采用自定義函數(shù)(UDF)接口加入相變模型和搖擺條件對(duì)自然循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)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(duì)窄矩形通道在自然循環(huán)和強(qiáng)迫過(guò)冷流動(dòng)沸騰進(jìn)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(guò)UDF對(duì)系統(tǒng)自然循環(huán)結(jié)果進(jìn)行處理，得到了系統(tǒng)自然循環(huán)流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力和加熱段壓降；分析了不同搖擺周期和振幅對(duì)自然循環(huán)系統(tǒng)質(zhì)量流速、總驅(qū)動(dòng)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(huì)使上述結(jié)果發(fā)生周期性變化，這個(gè)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(dòng)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(qiáng)迫流動(dòng)的模擬結(jié)果使用Tecplot對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，得到了汽

3、泡滑移速度，結(jié)合模擬計(jì)算所得到的汽泡分布圖像，通過(guò)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(duì)窄矩形通道內(nèi)強(qiáng)迫流動(dòng)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?yàn)閾u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(dòng)和垂直流動(dòng)方向上分量的變化是影響汽泡滑移變化的主要原因。通過(guò)汽泡受力的定性分析，得出汽泡大小和汽泡滑移速度有著