动态工况下棒状燃料元件温度场的计算

来源 :中国工程热物理学会2004年传热传质学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong461
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本文求得动态工况下棒状燃料元件温度分布随时间变化的解析表达式,并进行分析,讨论.所得结果对反应堆热工设计与运行安全分析有重要意义.
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本文采用新兴的数值计算方法,格子玻尔兹曼方法(LBM),模拟研究小时间尺度下的布朗运动.文章报道了布朗颗粒启动过程中的压力场反常现象,并解释了原因,本文还在此基础上探讨了结构限制对布朗运动的影响.
本文建立了测量自研低温O/W(石蜡/水)相变乳状液流动性能实验台,对相变材料-石蜡(十四烷)30﹪质量配比的相变乳状液流动稳定重复性、层流状态下的单管内摩擦阻力系数及其输运(泵耗)性能进行了分析.结果表明:该材料流动稳定重复性较好;相同换热量下泵耗比水小.
本文对螺旋管内超临界压力下水在发展段的层流混和对流换热进行了数值研究,参数范围为:P=23Mpa,螺距λ=0~0.3、曲率δ=0.1、入口Gr数Gr=0~5×10、入口Re数De=200~500.分析了这些参数对流动和换热的影响,发现超临界压力下,物性的剧烈变化在垂直流动方向引起了很强的二次流,同时弯管中向心力也造成了很强的二次流.和相同尺寸直管相比,二次流的存在大大强化了换热,但是同时也增加了阻
本文以Bregman距离作为正则化泛函,建立了多宗量瞬态传热反演的一种求解模式,可对导热系数和边界件等进行联合识别.时域上采用精细算法进行离散,并应用同伦算法进行求解.对信息的测量误差和初值选取作了初步探讨,数值验证取得了满意的结果.
本文应用标准κ-ε湍流模型对流速比VR=0.5,1,2,4的定常、主流脉动以及主流射流都有脉动的横向射流进行数值模拟分析.射流流体以30度角度射入主流,脉动流体由恒定流速和正弦振动的分量叠加而成.考察了脉动性对横向射流的流速、温度场、压力场、紊动能的影响,分析了主流管内的CVP的形成.
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本文对空气在竖直圆管中的湍流混合对流换热进行了实验研究的数值模拟,并对异种气体(氦气)对混合对流换热的影响进行了初步的实验研究.研究发现,空气在竖直圆管中向上流动时,随着热流密度的不断增大,出现换热恶化现象.如果浮升力足够大,则换热效果在降到最低点后又好转.在实验过程中,由于实验条件所限没有发现异种气体对混合对流换热有显著的影响.
格子Boltzmann方法是目前国内外计算流体力学(CFD)研究的热点之一.它具有并行效率高,边界处理简单等特点.在LBM的研究和应用中,压力边界处理是一个重要问题.本文提出一种新的用于LBM中压力边界的处理办法,并通过模拟二维Poiseuille流动,验证了其有效性和准确性.
本文实验测定了水蒸气冷凝压力为常压、1.12Mpa、0.14 Mpa和0.16 Mpa时4组不同表面能表面的冷凝传热特性.冷凝传热系数比Nusselt理论值有所提高,不同表面的提高幅度不同,最大可提高2.4~4.6倍.相同冷凝压力和表面过冷度下,热通量和冷凝传热系数随液固表面自由能差的增大而增大,同时液固表面自由能差的变化影响冷凝形态.
本文采用多通道单元模型对CC型原表面换热器通道内流体的流动与换热进行了数值模拟,探讨了通道上、下波纹板交错角和Re对流动阻力和换热性能的影响.结果表明:通道阻力系数f随交错角的增大而增大,而且由层流向湍流过渡的临界Re数随交错角的增大而减小;局部Nu数在宽度方向的分布随角度增大趋于均匀,表明宽度增加超过一定值后会引起平均Nu数的减小;平均Nu数的变化随交错角及Re数的范围不同而异,平均Nu数在12