基于CFD模擬的圓管內(nèi)偏離泡核沸騰型CHF預(yù)測研究.pdf

1、泡核沸騰能夠?yàn)閴核讯研咎峁┢谕母邆鳠嵯禂?shù)，但是當(dāng)壁面熱流密度超過某一臨界值，氣泡會(huì)聚集在加熱壁面，氣泡層會(huì)導(dǎo)致傳熱的惡化，即發(fā)生偏離泡核沸騰（DNB）。此時(shí)壁面換熱能力下降引起壁面溫度飛升，甚至可能導(dǎo)致燃料棒熔毀。預(yù)測這種DNB型的臨界熱流密度（CHF）是壓水堆熱工水力分析的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的CHF預(yù)測大都依靠經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式或者基于大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的CHF查詢表。隨著兩相計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法的發(fā)展，利用數(shù)值模擬預(yù)測DNB型CHF成為

2、了另一種可行的方法。
　　本文使用商用CFD程序STAR-CCM+研究基于兩相CFD方法預(yù)測DNB的方法?；贑FD方法預(yù)測CHF需要準(zhǔn)確預(yù)測空泡份額在截面上（尤其是壁面附近）的分布。為了研究模型的可靠性，本文首先利用包含詳細(xì)出口空泡份額數(shù)據(jù)的DEBORA試驗(yàn)對兩相 CFD方法在模擬垂直上升流均勻加熱圓管內(nèi)沸騰傳熱的預(yù)測精度進(jìn)行研究。經(jīng)過詳細(xì)的敏感性分析，找出了對空泡份額、氣體速度、液體溫度和氣泡直徑四個(gè)物理量的徑向分布以及軸向壁